本实用新型涉及热交换技术领域，具体涉及一种换热装置。
背景技术：
钻井液润滑剂(Lubricant for drilling fluid)主要用来降低钻井液的流动阻力和滤饼摩阻系数，减少钻头扭矩井提高其水马力，以防粘卡的处理利。
通常，钻井液润滑剂是在反应釜中进行生产的，传统的反应釜采用反应釜外夹套和/或釜内放置螺旋状蛇管的方式进行换热，反应釜外部夹套所具有的传热面积，受制于反应釜外侧面或底封头面积，在有些情况下，需要更大的传热强度，也就是需要更大的传热面积，最可行的方案是在反应器内设置螺旋状蛇管，但这种传热面设计结构在有限的时间及空间内传热效果并不理想，且釜内温度分布不均匀，从而影响了钻井液润滑剂的生产。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种能够增大流体间受热面积，增强流体之间传热效率的钻井液润滑剂生产釜的内置高效换热装置。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种钻井液润滑剂生产釜的内置高效换热装置，其包括：
壳体，其上设置有进、出液口，且内部中空；
换热管，其呈前、后两排以斜U形波纹状延伸的方式盘绕在所述壳体内；位于该换热管一端的换热介质入口和另一端的换热介质出口均从所述壳体上穿出；所述换热管中前、后两排的斜U形波纹部分均呈等间距设置，并且前排斜U形波纹部分的间距与后排斜U形波纹部分的间距相等；
法兰盘，其套装在所述壳体的外部。
作为优选，所述壳体呈柱状，进液口位于该壳体的顶面上，出液口位于该壳体的底面上。
作为优选，所述换热管中前排斜U形波纹部分与后排斜U形波纹部分呈交叉状，并且前排斜U形波纹部分朝向所述壳体的顶部倾斜，后排斜U形波纹部分朝向所述壳体的底部倾斜。
作为优选，所述换热管中前、后两排斜U形波纹部分的倾斜角度都为45°。
作为优选，所述换热管为等径铜管弯折而成的换热管。
作为优选，所述换热管的内径在5mm～30mm之间。
作为优选，所述壳体的顶端和底端均套装有所述法兰盘，所述进液口从位于壳体顶端处的法兰盘上穿出，所述出液口从位于壳体底端处的法兰盘上穿出。
作为优选，所述换热介质入口和所述换热介质出口等高设置。
本实用新型所提供的钻井液润滑剂生产釜的内置高效换热装置，其安装在生产钻井液润滑剂的反应釜内，用于生产钻井液润滑剂的溶液可从壳体的进液口流入，前、后两排以斜U形波纹状延伸方式盘绕在壳体内的换热管引入换热介质后可对进液进行热量交换，如此结构的换热管增大了流体间的受热面积，极大地增强了流体之间的传热效率，换热面积和换热效果明显提高，减少了反应周期，提高了生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的钻井液润滑剂生产釜的内置高效换热装置的剖视图。
附图标记说明：
1、壳体；101、进液口；102、出液口；2、换热管；201、换热介质入口；202、换热介质出口；3、法兰盘。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
如图1所示，一种钻井液润滑剂生产釜的内置高效换热装置，其包括：
壳体1，其上设置有进、出液口101、102，且内部中空；
换热管2，其呈前、后两排以斜U形波纹状延伸的方式盘绕在所述壳体1内；位于该换热管2一端的换热介质入口201和另一端的换热介质出口202均从所述壳体1上穿出；所述换热管2中前、后两排的斜U形波纹部分均呈等间距设置，并且前排斜U形波纹部分的间距与后排斜U形波纹部分的间距相等；
法兰盘3，其套装在所述壳体1的外部。
具体的，所述壳体1优选呈柱状，圆柱或方柱均可。进液口101位于该壳体1的顶面上，出液口102位于该壳体1的底面上。如图1所示，进液口101位于壳体1的顶面中间位置处并向外延伸，出液口102位于壳体1的底面中间位置处并向外延伸。进液口101、壳体1、出液口102三者同轴设置。
换热管2，其呈前、后两排以斜U形波纹状延伸的方式盘绕在所述壳体1内。也就是说，换热管2分为前、后两排，并排盘绕在壳体1内的腔中。如图1所示，换热管2中前排部分和后排部分均匀连续弯折成呈一定角度倾斜的U形，且使得连续弯折后的U形管沿壳体1的轴向呈波纹状延伸，并最终盘绕在该壳体1内的腔中。再如图1所示，所述换热管2中前、后两排的斜U形波纹部分均呈等间距设置，并且前排斜U形波纹部分的间距与后排斜U形波纹部分的间距相等。
通过将换热管2设计成上述结构，则有助于增大流体间的受热面积，极大地增强了流体之间的传热效率。
换热管2的一端为换热介质入口201，另一端为换热介质出口202。如图1所示，换热管2上靠近换热介质入口201的部分和靠近换热介质出口202的成相反方向水平弯折，使得换热介质入口201沿径向从壳体1的一侧水平穿出，换热介质出口202沿径向从壳体1的另一侧水平穿出。换热管2上靠近换热介质入口201的弯折后成水平的部分其长度要比换热管2上靠近换热介质出口202的弯折后成水平的部分的长度略长。
如图1所示，优选地，所述换热介质入口201和所述换热介质出口202等高(换热介质入口201和换热介质出口202相对于壳体1的底面高度相等)，二者均靠近壳体1的顶部设置。换热介质从所述换热介质入口201处流入换热管2，换热后的换热介质从所述换热介质出口202处流出换热管2。
由于换热管2沿壳体1的轴向自上至下延伸并盘绕，靠近壳体1的顶部并等高设置的换热介质入口201和换热介质出口202，则有助于换热介质在换热管2内流动，还能够使得换热介质覆盖整个壳体1的内腔，更有助于增大换热面积，提高换热效率。
另外，该换热介质入口201和换热介质出口202相对于所述壳体1的中心轴线对称。
改进地，如图1所示，所述换热管2中前排斜U形波纹部分与后排斜U形波纹部分呈交叉状(在空间结构上，前排斜U形波纹部分和后排斜U形波纹部分给人以视觉上的交叉感觉，由于是前、后排设置，前排斜U形波纹部分和后排斜U形波纹部分并不会相交)，并且前排斜U形波纹部分朝向所述壳体1的顶部倾斜，后排斜U形波纹部分朝向所述壳体1的底部倾斜。如此结构，进一步增大了换热管2的换热面积，更有助于提升换热效率。
进一步改进地，所述换热管2中前、后两排斜U形波纹部分的倾斜角度都为45°。从而使得换热管2中前排斜U形波纹部分与后排斜U形波纹部分呈斜“十”字交叉状。前排的U形管和后排的U形管对向反置，增大了管与管之间的间隙，从而有助于进一步提升换热效率。
所述换热管2可选用铜管制成，由等径铜管弯折而成。根据产量要求，所选用的反应釜的容积和规格会有所不同，为了更好地对生产钻井液润滑剂的溶液进行换热，于是，换热管2的内径在5mm～30mm之间。技术人员可根据实际需求，选用最合适管径的换热管2来满足换热需求。
再有一种方案，换热管2可选用同心异径铜管弯折而成，较细的铜管部分弯折成换热管2中换热介质入口201部分和前排斜U形波纹部分，较粗的铜管部分弯折成换热管2中换热介质出口202部分和后排斜U形波纹部分。如此结构，换热效果更好。同样，技术人员可根据实际需求，选用适合的同心异径铜管的管径。
所述壳体1的外部套装有法兰盘3，该法兰盘3与壳体1同轴相连，借助该法兰盘3可与反应釜釜体内的环形边通过螺栓连接，高效便捷的将上述换热装置装入到反应釜釜体内。
为了使得换热装置在反应釜釜体内的安装更加稳固，于是，优选地，如图1所示，所述壳体1的顶端和底端均套装有所述法兰盘3，所述进液口101从位于壳体1顶端处的法兰盘3上穿出，所述出液口102从位于壳体1底端处的法兰盘3上穿出。该壳体1顶端处的法兰盘3可与反应釜釜体内上部的环形边通过螺栓固定连接，壳体1底端处的法兰盘3可与反应釜釜体内下部的环形边通过螺栓固定连接，如此一来，换热装置的上、下两端都与反应釜釜体内固定连接，连接更加稳固可靠。
上述钻井液润滑剂生产釜的内置高效换热装置，其通过法兰盘3安装在生产钻井液润滑剂的反应釜釜体内，用于生产钻井液润滑剂的溶液可从壳体1的进液口101流入，前、后两排以斜U形波纹状延伸方式盘绕在壳体1内的换热管2引入换热介质后可对进液进行热量交换，如此结构的换热管2增大了流体间的受热面积，极大地增强了流体之间的传热效率，换热面积和换热效果明显提高，减少了反应周期，提高了生产效率。用于生产钻井液润滑剂的溶液经换热后，再从壳体1上的出液口102流出，进行反应。
以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。