一种标准化一体化的高压气体换热器组件的制作方法

本技术涉及高压气体的运输和散热，具体涉及到一种标准化一体化的高压气体换热器组件。

背景技术：

1、目前特种气体领域传统换热器是采用筒式的换热器，原理是耐高压(100mpa以上)的不锈钢钢管螺旋状盘在一个密闭承压的小型筒型容器内，筒内充满换热的冷却水，高压气体在盘管内流过，筒体内冷却水和高温特种气体通过不锈钢管壁进行逆流换热，气体的温度被降低，冷却水的温度升高。工作原理图详见图1。

2、由于该种气体换热器换热量比较小，如在一个气体压缩机系统中就需要多达十多个该种规格的气体换热器。因为气体压缩机管路中的气体运行压力超过20mpa以上，高压气体对不锈钢钢管焊缝的腐蚀影响大，有较高的风险，因此一般设计会采用锥面密封的螺纹连接来减少焊缝的数量，尤其是与气体直接接触焊缝的数量。因此造成与高压气体管路连接的螺纹接头数量大幅度增加，造成整个系统的可靠性大幅度下降，系统运行时间长后有泄漏的风险，需要改进提高整个压缩机系统的可靠性。此外，这种管路连接过于复杂，接口数量太多，检修也比较麻烦。

技术实现思路

1、本实用新型设计一种新型的高压气体压缩机配套的换热器。具体方法是考虑换热的结构和不锈钢钢管的生产工艺，因为该种耐高压的不锈钢钢管材质316l也是根据高压气体的特殊性质专门定做的，考虑运输的方便性，适合高压气体输送的单根不锈钢管的长度不超过8m长。为了尽可能减少焊缝和螺纹接口数量，本申请设计了全新套管形式的新型气体换热器，充分利用每根不锈钢钢管的本身长度进行换热，并考虑整个气体压缩机后期泄漏检测和更换维修方便，成为相对独立的一个组件，可以灵活拆卸和进行管路布置，并且尽量减少整个气体压缩机需要配置的新型换热器数量。具体方案如下：

2、一种标准化一体化的高压气体换热器组件，所述高压气体换热器组件包含有支撑架，在支撑架上固定安装有至少两组依次串联的高压气体换热器管路；

3、所述高压气体换热器管路包含有“u”形的316不锈钢高压管道、散热水管和双层绝热层，散热水管和双层绝热层由内到外依次设置在“u”形的不锈钢高压管道两个直管段外径上，每根不锈钢高压管道两个直管段上的散热水管靠近弯头的一端通过第一水管接头密封连接；

4、相邻两组高压气体换热器管路的不锈钢高压管道之间通过直管接头焊接连接，且相邻两组高压气体换热器管路的散热水管另一端之间通过第二水管接头密封连接；

5、双层绝热层由覆盖在散热水管表面的二烯烃聚合物层以及覆盖在二烯烃聚合物表面的丁烃聚合物层组成。

6、进一步的，在双层绝热层的外表面包裹有不锈钢外壳。

7、进一步的，在支撑架上安装有平行的两组高压气体换热器管路。

8、进一步的，直管接头包括两个空心l形接头和高压连接管，l形接头和高压连接管的材质均为316不锈钢，高压连接管的两端设有锥面螺纹分别与两个空心l形接头的一端密封连接，两个空心l形接头的另一端与相邻两个不锈钢高压管道端部通过锥面螺纹连接。

9、进一步的，第一水管接头、第二水管接头均为“工”字形水管接头。

10、本实用新型为了提高单个换热器的换热量和换热效率，减少系统使用高压气体换热器组件的数量，充分利用目前所能采购到高压不锈钢钢管的有效长度和可弯管加工的特性，并对换热器进行整体的绝热保护，形成标准化一体化的生产制造，提高整个换热系统的可靠性。采用本实用新型结构形成一定规格的标准化高压气体换热器组件，除了可以利用在特种气体的换热流程中，这种新型标准化一体化的绝热换热器组件，螺纹接口数量少，高压管焊缝没有，可靠性高的优点，也可以应用在其他高可靠性要求的危险流体的换热工艺流程中。

技术特征：

1.一种标准化一体化的高压气体换热器组件，其特征在于，所述高压气体换热器组件包含有支撑架(1)，在支撑架(1)上固定安装有至少两组依次串联的高压气体换热器管路(2)；

2.如权利要求1所述的一种标准化一体化的高压气体换热器组件，其特征在于，在双层绝热层(23)的外表面包裹有不锈钢外壳(24)。

3.如权利要求1所述的一种标准化一体化的高压气体换热器组件，其特征在于，在支撑架(1)上安装有平行的两组高压气体换热器管路(2)。

4.如权利要求1所述的一种标准化一体化的高压气体换热器组件，其特征在于，直管接头(21-1)包括两个空心l形接头(21-1a)和高压连接管(21-1b)，l形接头(21-1a)和高压连接管(21-1b)的材质均为316不锈钢，高压连接管(21-1b)的两端设有锥面螺纹分别与两个空心l形接头(21-1a)的一端密封连接，两个空心l形接头(21-1a)的另一端与相邻两个不锈钢高压管道(21)端部密封连接。

5.如权利要求1所述的一种标准化一体化的高压气体换热器组件，其特征在于，第一水管接头(22-1)、第二水管接头(22-2)均为“工”字形水管接头。

技术总结
本技术提供了一种标准化一体化的高压气体换热器组件，在支撑架上安装有多组串联的高压气体换热器管路；高压气体换热器管路包含有“U”形的不锈钢高压管道、散热水管和双层绝热层，散热水管和双层绝热层由内到外依次设置在“U”形的不锈钢高压管道两个直管段上，每根不锈钢高压管道两个直管段上的散热水管靠近弯头的一端通过第一水管接头密封连接，相邻两组散热水管另一端之间通过第二水管接头密封连接；相邻两组高压气体换热器管路的不锈钢高压管道之间通过直管接头密封连接。本技术充分利用目前所能采购到高压不锈钢钢管的有效长度和可弯管加工的特性，并对换热器进行整体的绝热保护，提高整个换热系统的可靠性。

技术研发人员：曹晖,阮明,沈晓春,金琦,胡轶佳,张成辰,张海喆,胡景祥,朱从荣,王洪军
受保护的技术使用者：上海飞奥燃气设备有限公司
技术研发日：20230529
技术公布日：2024/1/14