CN111426215A - 一种高效螺旋缠绕管式换热器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效螺旋缠绕管式换热器,包括管壳,及设置于管壳两端的四法兰;及设置于管壳内侧的螺旋缠绕管组;所述螺旋缠绕管组包括冷管缠绕管组和热管缠绕管组;所述冷管缠绕管组包括一体制成的第一冷管出入段,第一直线段、第一外引段、中间缠绕段、第一内引段、第二直线段和第二冷管出入段;所述第一冷管出入段和第二冷管出入段连接到两法兰;所述热管缠绕管组包括一体制成的第一热管出入段,本发明的高效螺旋缠绕管式换热器,能够根据应用场合,采用对高温热介质进行热分流,且能够回收低温热介质,能够避免热介质中的热量造成浪费。

Description

一种高效螺旋缠绕管式换热器
技术领域
本发明涉及一种换热器,具体涉及一种高效螺旋缠绕管式换热器,属于换热器技术领域。
背景技术
螺旋缠绕管式换热器是一种热交换设备,主要用于低温热质交换过程,以其结构紧凑,单位容积具有较大的传热面积,传热管的热膨胀可自行补偿,容易实现大型化,可减少设备台数等优点成为天然气液化、低温空分、低温甲醇洗等低温净化、液化工艺中的重要设备;现有的螺旋缠绕管一般都是两种冷热介质之间的交换,对于一些高温需求低的换热介质,其热介质的热值容易造成浪费,且其没有充分应用热介质的低温端热量。
发明内容
为解决上述问题,本发明提出了一种高效螺旋缠绕管式换热器,能够根据应用场合,采用对高温热介质进行热分流,且能够回收低温热介质。
本发明的高效螺旋缠绕管式换热器,包括管壳,及设置于管壳两端的四法兰;及设置于管壳内侧的螺旋缠绕管组;所述螺旋缠绕管组包括冷管缠绕管组和热管缠绕管组;所述冷管缠绕管组包括一体制成的第一冷管出入段,第一直线段、第一外引段、中间缠绕段、第一内引段、第二直线段和第二冷管出入段;所述第一冷管出入段和第二冷管出入段连接到两法兰;所述热管缠绕管组包括一体制成的第一热管出入段,及包覆于第一直线段外围的上缠绕段,及与第一外引段交错的第二内引段;及内贴于中间缠绕段的第三直线段;及与第一内引段交错的第二外引段;及缠绕于第二直线段的下缠绕段,及与下缠绕段连接的第二热管出入段;所述第一热管出入段和第二热管出入段连接到剩余两法兰;所述管壳于第一热管出入段处设置有第一侧法兰;所述管壳于第二内引段处设置有第二侧法兰;所述管壳于第二侧法兰和第二热管出入段之间浇筑有密封填料;换热时,热流路线为:第一热管出入段、上缠绕段、第二内引段、第三直线段、第二外引段、下缠绕段和第二热管出入段;冷流路线为:第一冷管出入段,第一直线段、第一外引段、中间缠绕段、第一内引段、第二直线段和第二冷管出入段;热流另一路线为:第二热管出入段、下缠绕段段、第二外引段、第三直线、第二内引段、上缠绕段和第一热管出入段;冷流另一路线为:第二冷管出入段、第二直线段、第一内引段、中间缠绕段、第一外引段、第一直线段和第一冷管出入段;通过相互螺旋缠绕的螺旋管段能够进行充分放热,热流和冷流采用逆流接触,利用热介质低温端进行预热,最后通过高温端进行加热输出;并在换热器内设置密封填料,既能够对管段进行保温,同时,作为换热管内部的密封件,从而能够制作出短行程的第三换热段;第三换热段由第一侧法兰和第二侧法兰作为交换出入端,能够根据应用场合获取低热值的热量或分担高热值热量。
作为优选的实施方案,所述密封填料由第一热管出入段一端的管端浇入。
作为优选的实施方案,所述密封填料为聚氨酯保温密封料或金属浇筑密封料。
作为优选的实施方案,所述第一热管出入段为热介质引入段;所述第一侧法兰和第二侧法兰连接到外冷液高温循环换热系统,其作为高热值的分流,能够将热介质中高温部分通过换热方式分流导出,并通过调整外冷液高温循环换热系统流速,能够控制冷管换热流出的冷介质温度始终稳定,同时分流后的热量供给其它点应用。
作为优选的实施方案,所述第一热管出入段为热介质引出段;所述第一侧法兰和第二侧法兰连接到外冷液低温循环换热系统,当完成换热后,热介质内的低热值通过低蒸发值的冷介质进行热量回收,并通过对冷介质回收的低端热量通过高压方式进行集热。
本发明与现有技术相比较,本发明的高效螺旋缠绕管式换热器,能够根据应用场合,采用对高温热介质进行热分流,且能够回收低温热介质,能够避免热介质中的热量造成浪费。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
实施例1:
如图1所示的高效螺旋缠绕管式换热器,包括管壳1,及设置于管壳两端的四法兰2;及设置于管壳内侧的螺旋缠绕管组;所述螺旋缠绕管组包括冷管缠绕管组和热管缠绕管组;所述冷管缠绕管组包括一体制成的第一冷管出入段3,第一直线段4、第一外引段5、中间缠绕段6、第一内引段7、第二直线段8和第二冷管出入段9;所述第一冷管出入段3和第二冷管出入段9连接到两法兰2;所述热管缠绕管组包括一体制成的第一热管出入段10,及包覆于第一直线段外围的上缠绕段11,及与第一外引段交错的第二内引段12;及内贴于中间缠绕段的第三直线段13;及与第一内引段交错的第二外引段14;及缠绕于第二直线段的下缠绕段5,及与下缠绕段连接的第二热管出入段16;所述第一热管出入段10和第二热管出入段16连接到剩余两法兰2;所述管壳1于第一热管出入段处设置有第一侧法兰17;所述管壳1于第二内引段处设置有第二侧法兰18;所述管壳1于第二侧法兰和第二热管出入段之间浇筑有密封填料19;换热时,热流路线为:第一热管出入段、上缠绕段、第二内引段、第三直线段、第二外引段、下缠绕段和第二热管出入段;冷流路线为:第一冷管出入段,第一直线段、第一外引段、中间缠绕段、第一内引段、第二直线段和第二冷管出入段;热流另一路线为:第二热管出入段、下缠绕段段、第二外引段、第三直线、第二内引段、上缠绕段和第一热管出入段;冷流另一路线为:第二冷管出入段、第二直线段、第一内引段、中间缠绕段、第一外引段、第一直线段和第一冷管出入段;通过相互螺旋缠绕的螺旋管段能够进行充分放热,热流和冷流采用逆流接触,利用热介质低温端进行预热,最后通过高温端进行加热输出;并在换热器内设置密封填料,既能够对管段进行保温,同时,作为换热管内部的密封件,从而能够制作出短行程的第三换热段;第三换热段由第一侧法兰和第二侧法兰作为交换出入端,能够根据应用场合获取低热值的热量或分担高热值热量。
其中,所述密封填料19由第一热管出入段一端的管端浇入。所述密封填料19为聚氨酯保温密封料或金属浇筑密封料。
再一实施例中,所述第一热管出入段10为热介质引入段;所述第一侧法兰17和第二侧法兰18连接到外冷液高温循环换热系统,其作为高热值的分流,能够将热介质中高温部分通过换热方式分流导出,并通过调整外冷液高温循环换热系统流速,能够控制冷管换热流出的冷介质温度始终稳定,同时分流后的热量供给其它点应用。
再一实施例中,所述第一热管出入段10为热介质引出段;所述第一侧法兰17和第二侧法兰18连接到外冷液低温循环换热系统,当完成换热后,热介质内的低热值通过低蒸发值的冷介质进行热量回收,并通过对冷介质回收的低端热量通过高压方式进行集热。
上述实施例,仅是本发明的较佳实施方式,故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (5)

1.一种高效螺旋缠绕管式换热器,包括管壳,及设置于管壳两端的四法兰;及设置于管壳内侧的螺旋缠绕管组;其特征在于:所述螺旋缠绕管组包括冷管缠绕管组和热管缠绕管组;所述冷管缠绕管组包括一体制成的第一冷管出入段,第一直线段、第一外引段、中间缠绕段、第一内引段、第二直线段和第二冷管出入段;所述第一冷管出入段和第二冷管出入段连接到两法兰;所述热管缠绕管组包括一体制成的第一热管出入段,及包覆于第一直线段外围的上缠绕段,及与第一外引段交错的第二内引段;及内贴于中间缠绕段的第三直线段;及与第一内引段交错的第二外引段;及缠绕于第二直线段的下缠绕段,及与下缠绕段连接的第二热管出入段;所述第一热管出入段和第二热管出入段连接到剩余两法兰;所述管壳于第一热管出入段处设置有第一侧法兰;所述管壳于第二内引段处设置有第二侧法兰;所述管壳于第二侧法兰和第二热管出入段之间浇筑有密封填料。
2.根据权利要求1所述的高效螺旋缠绕管式换热器,其特征在于:所述密封填料由第一热管出入段一端的管端浇入。
3.根据权利要求1所述的高效螺旋缠绕管式换热器,其特征在于:所述密封填料为聚氨酯保温密封料或金属浇筑密封料。
4.根据权利要求1所述的高效螺旋缠绕管式换热器,其特征在于:所述第一热管出入段为热介质引入段;所述第一侧法兰和第二侧法兰连接到外冷液高温循环换热系统。
5.根据权利要求1所述的高效螺旋缠绕管式换热器,其特征在于:所述第一热管出入段为热介质引出段;所述第一侧法兰和第二侧法兰连接到外冷液低温循环换热系统。
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