CN105806097A - 多通道多流程空气冷却器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了多通道多流程空气冷却器，包括用于天然气双塔加热再生/吸附式干燥器上的冷却器主体，所述冷却器主体包括芯子部件，所述芯子部件包括多个串联的换热管组，所述换热管组由数量一定的换热管并联构成，在换热管组两端均设置有用于汇流再生气的管箱，且每个换热管组首尾由穿过管箱的折流管连接，其中，所述换热管内表面加工有片状肋翅，所述换热管的外表面套装有环形翅片。本发明冷却器主体的芯子部件采用数组管束组成的换热管构成，为多管道多流程结构；体积小，便于合理布置在底架上，能有效减小和控制整个设备的大小和重量，便于装配，也便于运输。

Description

多通道多流程空气冷却器及其制备方法

技术领域

本发明涉及冷却器技术领域，特别是指多通道多流程空气冷却器及其制备方法。

背景技术

在撬装天然气双塔加热再生/吸附式干燥装置中，当工作压力低于4.0MPa时，用于冷却再生气的冷却器采用铝合金空冷板翅式换热器，当工作压力高于4.0MPa时就必须采用其它型式的换热器，适用于如此压力的换热器通常有水冷管壳式换热器和独立翅片管换热器；采用水冷管壳式换热器需要配置循环水系统，如此，冷却器虽然可以设计的比较小，但增加的循环水系统却增加了整个撬装设备使用的复杂性，也不便于高寒和缺水地区。

而独立翅片管换热器适用于采取空气冷却方式，但由于撬装天然气双塔加热再生/吸附式干燥装置整体结构的限制，独立翅片管换热器需参照铝合金空冷板翅式换热器的外形进行设计和制造，需设计一种多通道多流程结构的冷却器。

发明内容

本发明提出一种多通道多流程空气冷却器及其制备方法，解决了现有技术中当冷却器的工作压力大于4.0MPa时，水冷管壳式换热器和独立翅片管换热器使用不便的技术的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：多通道多流程空气冷却器，包括用于天然气双塔加热再生/吸附式干燥器上的冷却器主体，所述冷却器主体包括芯子部件，所述芯子部件包括多个串联的换热管组，所述换热管组由数量一定的换热管并联构成，在换热管组两端均设置有用于汇流再生气的管箱，且每个换热管组首尾由穿过管箱的折流管连接，其中，所述换热管内表面加工有片状肋翅，所述换热管的外表面套装有环形翅片。

具体地，还包括用于设置冷却器主体的底架及与其可拆卸连接的轴流风机。

进一步地，所述折流管上下折叠布置或前后、左右紧密排列布置。

进一步地，所述换热管呈正方形布置。

进一步地，所述冷却器主体的外围设有防护罩。

更进一步地，所述换热管的端部均设有导风罩。

其中，多通道多流程空气冷却器的制备方法，包括以下步骤：

1)根据要求选定换热管的规格；

2)然后根据气体流量和换热量要求，将一定数量的步骤1)所选定的换热管并联形成多流道管束；

3)然后将步骤2)所形成的多流道换热管截断成多组确定长度的管束，每组管束所属换热管排列成一排，且将换热管布置成正方形的形式；

4)将步骤3)所得的每组管束的两端设置汇流再生气的管箱，并由折流管通过管箱而将每组管束首尾相接，首尾相接的管束可以上下相叠或前后、左右紧密排列构成冷却器主体。

具体地，所述换热管为无缝管。

进一步地，所述换热管的外表面采用机械扣紧的方式套装有环形翅片，所述换热管的内表面通过机械加工方式集成有齿形翅片。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：冷却器主体的芯子部件采用数组管束组成的换热管构成，为多管道多流程结构；体积小，便于合理布置在底架上，能有效减小和控制整个设备的大小和重量，便于装配，也便于运输。多通道多流程空气冷却器以空气为冷却介质，广泛应用于各种气、液工艺流体的冷却，适用于高、中、低压和大、中、小换热器的设计和制造，较水冷换热器更经济，也更少污染。采用空冷器可节省大量工业用水，减少环境污染，降低基建费用。特别在缺水地区，以空冷代替水冷，可以缓和水源不足的矛盾。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2本发明中芯子部件的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为图2的左视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1至4，多通道多流程空气冷却器，包括用于天然气双塔加热再生/吸附式干燥器上的冷却器主体，所述冷却器主体包括芯子部件1，所述芯子部件1包括串联的多个换热管组2，所述换热管组2由数根排列成一排的管束组成，每组管束两端均设置有用于汇流再生气的管箱3，且每组管束首尾由穿过管箱3的折流管4连接，其中，所述换热管组2所属换热管的内表面加工有片状肋翅，所述换热管组2所属换热管的外表面套装有环形翅片。本发明多通道多流程空气冷却器以空气为冷却介质，主要广泛应用于各种气、液工艺流体的冷却，适用于高、中、低压和大、中、小换热器的设计和制造，较水冷换热器更经济，也更少污染。所述管箱3为集合管式，为适应管束的热膨胀，一端管箱3不固定，容许沿管长方向位移。该发明冷却器主体的芯子部件1采用并联的数根换热管组2，换热管组2由数根排列成一排的管束组成，为多管道多流程结构；体积小，便于合理布置在底架6上，能有效减小和控制整个设备的大小和重量，便于装配，也便于运输。其中，所述换热管组2所属换热管为无缝钢管。所述换热管组2所属换热管的外表面采用机械扣紧的方式套装有环形翅片，所述换热管组2所属换热管的内表面通过机械加工方式加工有片状肋翅。在换热管组2所属换热管的外表面通过机械扣紧方式套装有环行翅片以增大外表面换热面积，而在换热管组2所属换热管的内表面通过机械加工方式加工有片状肋翅以增大内表面换热面积。

具体地，为使冷却器达到最好的换热效果，换热管组2需布置成正方形，以保证冷却器所有换热管组2能够受到空气的均匀冷却。

进一步地，所述折流管4上下折叠布置或前后、左右紧密排列布置。体积小，便于合理布置，能有效减小和控制整个设备的大小和重量，便于装配，也便于运输。

进一步地，还包括用于设置冷却器主体的底架6及与底架6通过螺栓连接的轴流风机5。在使用时，热流体在管束内流动，空气在管束外吹过。由于换热所需的通风量很大，而风压不高，故多采用轴流式通风机。

进一步地，所述冷却器主体的端部设有防护网8，防护网8能够保护操作人员的安全，并防止杂物掉入冷却器。

更进一步地，所述换热管组2的外围设有导风罩7，导风罩7实现对空气的导流和增压，还能防止空气从风筒周边返混，从而提高冷却器的换热效果。

在制备该多通道多流程空气冷却器时，首先根据要求选定换热管的规格，然后根据气体流量和换热量要求，确定冷却器的流道数量和换热管的长度，将一定数量的换热管并联形成多流道管束；再根据安装空间的大小，将多流道管束截断成多组确定长度的换热管组2，每组管束所属换热管2排列成一排，且将换热管2布置成正方形的形式；最后将所得的每组管束的两端设置汇流再生气的管箱3，并由折流管4通过管箱3而将每组管束首尾相接，首尾相接的管束可以上下相叠或前后、左右紧密排列构成冷却器主体。

冷却器管束的数量按设计所确定的换热管2规格以及需要的流道长度确定，以便能够满足再生气换热的需要。使用时再生气通过进气口9进入换热管2，再生气每通过一组管束就要经折流管4折返一次而再通过下一组管束，直至最后一组管束，最后通过出气口10排出。由于再生气每通过一组管束就要经折流管4折返一次而再通过下一组管束，直至最后一组管束，所以每一组管束构成冷却器的一个流程，因而冷却器有多少组管束就有多少个流程。因此合理控制每组管束换热管2的数量和每组管束的长短，可以优化冷却器及其相关设备的布置。

该多通道多流程空气冷却器的制备方法，包括以下步骤：

1)根据要求选定换热管2的规格；

2)然后根据气体流量和换热量要求，将一定数量的步骤1)所选定的换热管2并联形成多流道管束；

3)然后将步骤2)所形成的多流道换热管2截断成多组确定长度的管束，每组管束所属换热管2排列成一排，且将换热管2布置成正方形的形式；

4)将步骤3)所得的每组管束的两端设置汇流再生气的管箱3，并由折流管4通过管箱3而将每组管束首尾相接，首尾相接的管束可以上下相叠或前后、左右紧密排列构成冷却器主体。

冷却器管束的数量按设计所确定的换热管2规格以及需要的流道长度确定，以便能够满足再生气换热的需要。使用时再生气通过进气口9进入换热管2，再生气每通过一组管束就要经折流管4折返一次而再通过下一组管束，直至最后一组管束，最后通过出气口10排出。由于再生气每通过一组管束就要经折流管4折返一次而再通过下一组管束，直至最后一组管束，所以每一组管束构成冷却器的一个流程，因而冷却器有多少组管束就有多少个流程。因此合理控制每组管束换热管2的数量和每组管束的长短，可以优化冷却器及其相关设备的布置。

具体地，所述换热管2为无缝管，在实际使用中可以采用不锈钢管钢管，其防腐蚀性高。

进一步地，所述换热管2的外表面采用机械扣紧的方式套装有环形翅片，所述换热管2的内表面通过机械加工方式集成有齿形翅片或片状肋翅。在换热管2的外表面通过机械扣紧方式套装有环行翅片以增大外表面换热面积，而在换热管2内表面通过机械加工方式集成有齿形翅片或片状肋翅，以增大内表面换热面积。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.多通道多流程空气冷却器，包括用于天然气双塔加热再生/吸附式干燥器上的冷却器主体，其特征在于：所述冷却器主体包括芯子部件(1)，所述芯子部件(1)包括多个串联的换热管组(2)，所述换热管组(2)由数量一定的换热管并联构成，在换热管组两端均设置有用于汇流再生气的管箱(3)，且每个换热管组(2)首尾由穿过管箱(3)的折流管(4)连接，其中，所述换热管内表面加工有片状肋翅，所述换热管的外表面套装有环形翅片。

2.根据权利要求1所述的多通道多流程空气冷却器，其特征在于：还包括用于设置冷却器主体的底架(6)及与其可拆卸连接的轴流风机(5)。

3.根据权利要求1所述的多通道多流程空气冷却器，其特征在于：所述折流管(4)上下折叠布置或前后、左右紧密排列布置。

4.根据权利要求1所述的多通道多流程空气冷却器，其特征在于：所述换热管(2)呈正方形布置。

5.根据权利要求1所述的多通道多流程空气冷却器，其特征在于：所述冷却器主体的外围设有防护罩(8)。

6.根据权利要求1或2所述的多通道多流程空气冷却器，其特征在于：所述换热管(2)的端部均设有导风罩(7)。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的多通道多流程空气冷却器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据要求选定换热管(2)的规格；

2)然后根据气体流量和换热量要求，将一定数量的步骤1)所选定的换热管(2)并联形成多流道管束；

3)然后将步骤2)所形成的多流道换热管(2)截断成多组确定长度的管束，每组管束所属换热管(2)排列成一排，且将换热管(2)布置成正方形的形式；

4)将步骤3)所得的每组管束的两端设置汇流再生气的管箱(3)，并由折流管(4)通过管箱(3)而将每组管束首尾相接，首尾相接的管束可以上下相叠或前后、左右紧密排列构成冷却器主体。

8.根据权利要求7所述的多通道多流程空气冷却器的制备方法，其特征在于：所述换热管(2)为无缝管。

9.根据权利要求7所述的多通道多流程空气冷却器的制备方法，其特征在于：所述换热管(2)的外表面采用机械扣紧的方式套装有环形翅片，所述换热管(2)的内表面通过机械加工方式集成有齿形翅片。