CN102759287A - 双效冷却器 - Google Patents

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杨树东
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Abstract

本发明涉及冷却设备，公开了一种双效冷却器。其包括具有封闭端和开口端的外筒，开口端的外缘有外筒法兰，端盖法兰通过螺栓与外筒法兰固定；外筒的壁上设冷却水进口，端盖法兰上设冷却水出口、样水出口和样水进口，样水出口和样水进口分别接至双螺旋盘管的两端；所述外筒的内部设有内筒；所述双螺旋盘管分为外盘管和内盘管两部分，内盘管插入于内筒中，外盘管套设于内筒外侧；内盘管在端盖法兰处与样水进口相接，外盘管在端盖法兰处与样水出口相接，所述冷却水出口在端盖法兰上的内筒范围内。本发明相比较现有单螺旋盘管冷却器，具有增加换热面积、节约材料成本、延长热交换时间、提高热交换效率、降低运行成本的优点。

Description

双效冷却器
技术领域
本发明涉及冷却设备，特别涉及水汽集中取样分析装置中的双效冷却器。
背景技术
水汽集中取样分析装置是一种适用于蒸汽动力电站及供汽设备水汽集中取样分析的设备，其主要功能是将高温、高压水汽样品进行降温、降压、恒温处理后，再由在线仪表检测分析。
随着科技的进步，为了适应低碳环保，可持续发展的需求，蒸汽动力电站锅炉逐步从高压型转向亚临界压力锅炉、超临界压力锅炉，汽水样品的压力、温度也从6-14MPa、46-540℃提高到17-22MPa、540-600℃，这就对水汽冷却器的性能提出了更高的要求。
现有冷却器一般采用单筒、单层螺旋管的结构降温，其弊端是：换热面积小，冷却水流经时间短，换热时间少，体积大，耗能大。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种换热面积大、换热时间短的双效冷却器。为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：
提供一种双效冷却器，包括具有封闭端和开口端的外筒，其开口端的外缘设有外筒法兰，端盖法兰通过螺栓与外筒法兰固定连接；外筒的壁上设冷却水进口，端盖法兰上设冷却水出口、样水出口和样水进口，样水出口和样水进口分别接至螺旋盘管的两端；所述外筒的内部设有内筒，内筒的一端与外筒封闭端的内壁不接触，内筒的另一端固定于端盖法兰上；所述螺旋盘管是一根双螺旋盘管，分为外盘管和内盘管两部分，其内盘管插入于内筒中，外盘管套设于内筒外侧；内盘管在端盖法兰处与样水进口相接，外盘管在端盖法兰处与样水出口相接，所述冷却水出口设于端盖法兰上的内筒范围内。
作为进一步的改进，所述双螺旋盘管的外盘管与内盘管的螺旋方向相反。
作为进一步的改进，所述双螺旋盘管的螺旋管之间有间距。
作为进一步的改进，所述内筒与端盖法兰的连接方式为同心圆焊接。
作为进一步的改进，所述端盖法兰与外筒法兰之间设密封垫。
作为进一步的改进，所述冷却水进口呈切线方向设于外筒开口端的壁上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、在同样体积下，本发明比现有的但螺旋盘管的换热面积增加1.56倍，节约材料成本。
2、在同样体积下，样水流经线路延长1.56倍，热交换时间亦延长1.56倍，热交换效率提高，运行成本降低。
附图说明
图1为本发明双效冷却器的结构图。
图2为本发明双效冷却器A-A截面仰视图。
图中的附图标记为：1外筒；2内筒；3双螺旋盘管；4二级冷却腔；5螺栓；6外筒法兰；7端盖法兰；8样水出口；9冷却水出口；10预冷腔；11冷却水进口；12密封垫；13样水进口。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
图1中，双效冷却器包括具有封闭端和开口端的外筒1，其开口端的外缘设有外筒法兰6，端盖法兰7通过螺栓5与外筒法兰6固定连接；外筒1的壁上设冷却水进口11，端盖法兰7上设冷却水出口9、样水出口8和样水进口13，样水出口8和样水进口13分别接至双螺旋盘管3的两端。
所述外筒1的内部设有内筒2，内筒2的一端与外筒1封闭端的内壁不接触，内筒2的另一端固定于端盖法兰7上，内筒2与端盖法兰7的连接方式为同心圆焊接。
所述双螺旋盘管3是一整根不锈钢管卷制而成的双层弹簧状螺旋管，分为外盘管和内盘管两部分，内盘管为顺时针旋向，外盘管为逆时针旋向，其内盘管插入于内筒2中，外盘管套设于内筒2外侧，内盘管与内筒2之间形成预冷腔10，外盘管与外筒1之间形成二级冷却腔4；内盘管在端盖法兰7处与样水进口13相接，外盘管在端盖法兰7处与样水出口8相接，所述冷却水出口9设于端盖法兰7上的内筒2范围内。
所述双螺旋盘管3的螺旋管之间有间距，这样能增加样水的流经路程，螺旋管之间的距离可以保证冷却水能适量地流经螺旋管之间。
所述端盖法兰7与外筒法兰6之间设密封垫12，然后用螺栓5上紧，使外筒法兰6和端盖法兰7不发生泄漏。
所述冷却水进口9呈切线方向设于外筒1开口端的壁上，用于提供旋转进入外筒的流体，减少湍流，以提供热交换效率。
双效冷却器工作时，外筒法兰6、密封垫12、端盖法兰7经螺栓5固定形成一个封闭的循环容器，冷却水经冷却水进口11进入二级冷却腔4时，产生旋涡状流体冲刷双螺旋盘管3的外盘管，使外盘管中的样水得到冷却，此时冷却水的温度有所升高，并被压入内筒2内侧的预冷腔10，对双螺旋盘管3的内盘管中样水进行初步冷却后，经冷却水出口9流出。与此同时，高温样水由样水进口13流入，经过双螺旋盘管3的内盘管时得到初步冷却后，再流经外盘管，被二级冷却，冷却后的样水经样水出口8流出。
当然，此双效冷却器并不仅限于在水汽集中取样分析装置中使用，也可应用在其他的环境中。这样的变换均落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双效冷却器，包括具有封闭端和开口端的外筒，其开口端的外缘设有外筒法兰，端盖法兰通过螺栓与外筒法兰固定连接；外筒的壁上设冷却水进口，端盖法兰上设冷却水出口、样水出口和样水进口，样水出口和样水进口分别接至螺旋盘管的两端；其特征在于，所述外筒的内部设有内筒，内筒的一端与外筒封闭端的内壁不接触，内筒的另一端固定于端盖法兰上；所述螺旋盘管是一根双螺旋盘管，分为外盘管和内盘管两部分，其内盘管插入于内筒中，外盘管套设于内筒外侧；内盘管在端盖法兰处与样水进口相接，外盘管在端盖法兰处与样水出口相接，所述冷却水出口设于端盖法兰上的内筒范围内。
2.根据权利要求1所述的双效冷却器，其特征在于，所述双螺旋盘管的外盘管与内盘管的螺旋方向相反。
3.根据权利要求2所述的双效冷却器，其特征在于，所述双螺旋盘管的螺旋管之间有间距。
4.根据权利要求1所述的双效冷却器，其特征在于，所述内筒与端盖法兰的连接方式为同心圆焊接。
5.根据权利要求1所述的双效冷却器，其特征在于，所述端盖法兰与外筒法兰之间设密封垫。
6.根据权利要求1所述的双效冷却器，其特征在于，所述冷却水进口呈切线方向设于外筒开口端的壁上。
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