CN113670091A - 一种冷能利用换热器 - Google Patents
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Abstract
一种冷能利用换热器，它涉及换热器技术领域。本发明为解决现有换热器难以实现冷能有效利用的问题。本发明包括管壳式换热器、蒸发器和中间腔室，中间腔室设置在管壳式换热器和蒸发器之间，管壳式换热器的第一换热管和蒸发器的第二换热管分别与中间腔室连通。本发明用于冷能利用换热。
Description
技术领域
本发明涉及换热器技术领域，具体涉及一种冷能利用换热器。
背景技术
由于国家对节能减排的控制加大，分布式能源利用显得尤为重要，但目前我国对冷能利用的换热器设计技术还不够成熟，难以实现冷能的有效利用，进而需要设计一种能适合于冷能利用的换热器。
发明内容
本发明为了解决现有换热器难以实现冷能有效利用的问题，进而提出一种冷能利用换热器。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
一种冷能利用换热器包括管壳式换热器、蒸发器和中间腔室，中间腔室设置在管壳式换热器和蒸发器之间，管壳式换热器的第一换热管和蒸发器的第二换热管分别与中间腔室连通。
本发明与现有技术相比包含的有益效果是：
1.本发明的采用两台换热器通过中间腔室进行连接，中间腔室的壳体与两台换热器的管板连接，有效地解决了多台换热器独立设计成本过高的问题。
2.本发明换热器通过左右折流或上下折流以及自然蒸发的方式进行换热，能够有效控制化工介质的冲刷流速，充分利用热能，提高管束的换热效率。
3.本发明充分利用介质的特性进行设计,避免低温出现结冰的问题。
4.本发明蒸发器采用预热段、蒸发段结合的形式，充分利用热源的热能，提高换热效率。
5.本发明预热段包壳将入口介质均分到各个区域，有利于降低介质在预热段内的流动阻力，提高设备的换热效率。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明中预热段包壳30的主视示意图；
图3是本发明中预热段包壳30的侧视示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种冷能利用换热器包括管壳式换热器、蒸发器和中间腔室，中间腔室设置在管壳式换热器和蒸发器之间，管壳式换热器的第一换热管12和蒸发器的第二换热管37分别与中间腔室连通。
本发明中由两台换热器通过中间腔室进行连接设计成一体式换热器，中间腔室的壳体与两侧换热器的管板连接，换热器可设计成直管式或U形管式，换热器内设置足够的支撑板，支撑板与壳体上的筒身相连接。本发明采用集成化换热的结构布置，有效地解决了多台换热器串联的设计问题，并且换热器通过左右折流或上下折流强制进行换热，并与自然蒸发换热相结合，能够有效控制化工介质的冲刷流速，充分利用热能，提高管束的换热效率。通过设置中间腔室，可使蒸发器内出来冷热海水进行充分混合，保证进入下一级换热器的海水水温一致，从而保证了下级换热器换热计算的准确性。
具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述管壳式换热器包括第一封头1、第一管箱筒身3、海水出口管4、第一管板6、第一筒身7、第二管板8、LNG进口管9和LNG出口管10，第一封头1与第一管箱筒身3的一端连接，第一管箱筒身3的另一端与第一管板6的一端连接，第一管板6的另一端与第一筒身7的一端连接，第一筒身7的另一端与第二管板8的一端连接，第一管箱筒身3的上部设有海水出口管4，第一筒身7内均布竖直设有多个第一支撑板11，第一支撑板11上垂直插装有多个第一拉杆16，每个第一拉杆16分别依次穿过多个第一支撑板11，第一拉杆16的一端与第一管板6固接，第一拉杆16的另一端与第二管板8固接，相邻两个第一支撑板11之间、第一管板6和与其相邻的第一支撑板11之间、第二管板8和与其相邻的第一支撑板11之间均设有第一定距管17，第一定距管17套装在第一拉杆16上，第一换热管12依次垂直插装在多个第一支撑板11上，第一换热管12的一端穿过第一管板6与第一管箱筒身3连通，第一换热管12的另一端穿过第二管板8与中间腔室连通，LNG进口管9连接在第一筒身7的一侧，LNG出口管10连接在第一筒身7的另一侧。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。
本实施方式中第一支撑板11的设置，使得第一筒身7内形成左右折流或上下折流的方式进行换热。
所述第一封头1上设有第一人孔2。
具体实施方式三：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述第一筒身7的上部设有第一排气管14。其它组成和连接方式与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述第一管箱筒身3的下部设有第一管箱排污管5，第一筒身7的下部设有第一排污管13。其它组成和连接方式与具体实施方式二相同。
所述第一支撑板11的下部连接有第一支腿18。
具体实施方式五：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述第一筒身7下部的外侧设有第一支座15。其它组成和连接方式与具体实施方式二相同。
具体实施方式六：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述中间腔室包括第二筒身19、放水管21和放气管22，第二筒身19的一端与第二管板8的另一端连接，第二筒身19的上部设有放气管22，第二筒身19的下部设有放水管21。其它组成和连接方式与具体实施方式二、三、四或五相同。
所述第二筒身19上设有第二人孔20。
本实施方式中第二筒身19内采用自然蒸发的方式进行换热。
具体实施方式七：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述蒸发器包括第三管板23、第三筒身24、第一锥形封头25、第四筒身26、介质出口接管27、介质入口接管28、套管29、预热段包壳30、第二锥形封头33、第五筒身34、第四管板36、第二管箱筒身41、海水入口管42和第二封头44，第三管板23的一端与第二筒身19的另一端连接，第三管板23的另一端与第三筒身24的一端连接，第三筒身24的另一端与第一锥形封头25的一端连接，第一锥形封头25的另一端与第四筒身26的一端连接，第四筒身26的另一端与第二锥形封头33的一端连接，第二锥形封头33的另一端与第五筒身34的一端连接，第五筒身34的另一端与第四管板36的一端连接，第四管板36的另一端与第二管箱筒身41的一端连接，第二管箱筒身41的另一端与第二封头44连接，第二管箱筒身41的上部设有海水入口管42，第四筒身26内均布竖直设置有多个第二支撑板38，第二支撑板38上垂直插装有多个第二拉杆39，每个第二拉杆39分别依次穿过多个第二支撑板38，第二拉杆39的一端与第三管板23固接，第二拉杆39的另一端与第四管板36固接，相邻两个第二支撑板38之间、第三管板23和与其相邻的第二支撑板38之间、第四管板36和与其相邻的第二支撑板38之间均设有第二定距管40，第二定距管40套装在第二拉杆39上，第二换热管37依次垂直插装在多个第二支撑板38上，第二换热管38的一端穿过第三管板23与第二筒身19连通，第二换热管38的另一端穿过第四管板36与第二管箱筒身41连通，第四筒身26的上部设有介质出口接管27，第四筒身26的下部设有介质入口接管28，介质入口接管28与套管29连接，套管29与预热段包壳30连接，预热段包壳30设置在第四筒身26内侧的下部，预热段包壳30内均布竖直设有多个第三支撑板46，第三支撑板46上垂直插装有多个第二换热管37，第二管热管37依次垂直插装在多个第三支撑板46上。其它组成和连接方式与具体实施方式六相同。
本实施方式中通过第二支撑板28的设置，使得第四筒身26内形成左右折流或上下折流的方式进行换热。
具体实施方式八：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述预热段包壳30包壳第一包壳47、挡板48、第二包壳49和横隔板50，第一包壳47与第二包壳49连接，第二包壳49与横隔板50连接，挡板48分别与第一包壳47和第二包壳49连接。其它组成和连接方式与具体实施方式七相同。
具体实施方式九：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述第四筒身26内还设有分离装置32，分离装置32设置在介质出口接管27的入口端处。其它组成和连接方式与具体实施方式七相同。
具体实施方式十：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述第四筒身26的下部设有第二排污管31，第二管箱筒身41的下部设有第二管箱排污管43。其它组成和连接方式与具体实施方式七相同。
所述第二封头44上设有第三人孔45。
所述第四筒身26的下部连接有第二支腿35。
工作原理
管程部分：海水经海水入口管42进入到第二管箱筒身41，经过第二换热管37进入第二筒身19，再经第一换热管12进入第一管箱筒身3，经过海水出口接管4流出。
壳程部分：管壳式换热器部分：LNG即液化天然气经由LNG进口管9进入，由LNG出口管10排出，其中第一筒身7的上部设有第一排气管14，用于在液化天然气LNG在进入过程中，第一筒身7内的气体排出；蒸发器部分：换热介质经由介质入口接管28进入，经过套管29，进入预热段包壳30后，分别进入到多个第三支撑板46所隔成的多个容腔内，再进入到第四筒身26，经由介质出口接管27排出，其中分离装置32的作用是用于介质的除湿，保证排出后介质的干燥程度。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。
Claims (10)
1.一种冷能利用换热器，其特征在于：它包括管壳式换热器、蒸发器和中间腔室，中间腔室设置在管壳式换热器和蒸发器之间，管壳式换热器的第一换热管(12)和蒸发器的第二换热管(37)分别与中间腔室连通。
2.根据权利要求1所述一种冷能利用换热器，其特征在于：所述管壳式换热器包括第一封头(1)、第一管箱筒身(3)、海水出口管(4)、第一管板(6)、第一筒身(7)、第二管板(8)、LNG进口管(9)和LNG出口管(10)，第一封头(1)与第一管箱筒身(3)的一端连接，第一管箱筒身(3)的另一端与第一管板(6)的一端连接，第一管板(6)的另一端与第一筒身(7)的一端连接，第一筒身(7)的另一端与第二管板(8)的一端连接，第一管箱筒身(3)的上部设有海水出口管(4)，第一筒身(7)内均布竖直设有多个第一支撑板(11)，第一支撑板(11)上垂直插装有多个第一拉杆(16)，每个第一拉杆(16)分别依次穿过多个第一支撑板(11)，第一拉杆(16)的一端与第一管板(6)固接，第一拉杆(16)的另一端与第二管板(8)固接，相邻两个第一支撑板(11)之间、第一管板(6)和与其相邻的第一支撑板(11)之间、第二管板(8)和与其相邻的第一支撑板(11)之间均设有第一定距管(17)，第一定距管(17)套装在第一拉杆(16)上，第一换热管(12)依次垂直插装在多个第一支撑板(11)上，第一换热管(12)的一端穿过第一管板(6)与第一管箱筒身(3)连通，第一换热管(12)的另一端穿过第二管板(8)与中间腔室连通，LNG进口管(9)连接在第一筒身(7)的一侧，LNG出口管(10)连接在第一筒身(7)的另一侧。
3.根据权利要求2所述一种冷能利用换热器，其特征在于：所述第一筒身(7)的上部设有第一排气管(14)。
4.根据权利要求2所述一种冷能利用换热器，其特征在于：所述第一管箱筒身(3)的下部设有第一管箱排污管(5)，第一筒身(7)的下部设有第一排污管(13)。
5.根据权利要求2所述一种冷能利用换热器，其特征在于：所述第一筒身(7)下部的外侧设有第一支座(15)。
6.根据权利要求2、3、4或5所述一种冷能利用换热器，其特征在于：所述中间腔室包括第二筒身(19)、放水管(21)和放气管(22)，第二筒身(19)的一端与第二管板(8)的另一端连接，第二筒身(19)的上部设有放气管(22)，第二筒身(19)的下部设有放水管(21)。
7.根据权利要求6所述一种冷能利用换热器，其特征在于：所述蒸发器包括第三管板(23)、第三筒身(24)、第一锥形封头(25)、第四筒身(26)、介质出口接管(27)、介质入口接管(28)、套管(29)、预热段包壳(30)、第二锥形封头(33)、第五筒身(34)、第四管板(36)、第二管箱筒身(41)、海水入口管(42)和第二封头(44)，第三管板(23)的一端与第二筒身(19)的另一端连接，第三管板(23)的另一端与第三筒身(24)的一端连接，第三筒身(24)的另一端与第一锥形封头(25)的一端连接，第一锥形封头(25)的另一端与第四筒身(26)的一端连接，第四筒身(26)的另一端与第二锥形封头(33)的一端连接，第二锥形封头(33)的另一端与第五筒身(34)的一端连接，第五筒身(34)的另一端与第四管板(36)的一端连接，第四管板(36)的另一端与第二管箱筒身(41)的一端连接，第二管箱筒身(41)的另一端与第二封头(44)连接，第二管箱筒身(41)的上部设有海水入口管(42)，第四筒身(26)内均布竖直设置有多个第二支撑板(38)，第二支撑板(38)上垂直插装有多个第二拉杆(39)，每个第二拉杆(39)分别依次穿过多个第二支撑板(38)，第二拉杆(39)的一端与第三管板(23)固接，第二拉杆(39)的另一端与第四管板(36)固接，相邻两个第二支撑板(38)之间、第三管板(23)和与其相邻的第二支撑板(38)之间、第四管板(36)和与其相邻的第二支撑板(38)之间均设有第二定距管(40)，第二定距管(40)套装在第二拉杆(39)上，第二换热管(37)依次垂直插装在多个第二支撑板(38)上，第二换热管(38)的一端穿过第三管板(23)与第二筒身(19)连通，第二换热管(38)的另一端穿过第四管板(36)与第二管箱筒身(41)连通，第四筒身(26)的上部设有介质出口接管(27)，第四筒身(26)的下部设有介质入口接管(28)，介质入口接管(28)与套管(29)连接，套管(29)与预热段包壳(30)连接，预热段包壳(30)设置在第四筒身(26)内侧的下部，预热段包壳(30)内均布竖直设有多个第三支撑板(46)，第三支撑板(46)上垂直插装有多个第二换热管(37)，第二管热管(37)依次垂直插装在多个第三支撑板(46)上。
8.根据权利要求7所述一种冷能利用换热器，其特征在于：所述预热段包壳(30)包壳第一包壳(47)、挡板(48)、第二包壳(49)和横隔板(50)，第一包壳(47)与第二包壳(49)连接，第二包壳(49)与横隔板(50)连接，挡板(48)分别与第一包壳(47)和第二包壳(49)连接。
9.根据权利要求7所述一种冷能利用换热器，其特征在于：所述第四筒身(26)内还设有分离装置(32)，分离装置(32)设置在介质出口接管(27)的入口端处。
10.根据权利要求7所述一种冷能利用换热器，其特征在于：所述第四筒身(26)的下部设有第二排污管(31)，第二管箱筒身(41)的下部设有第二管箱排污管(43)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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