CN116294697B - 一种用于空分装置高压管翅换热器及换热优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于空分装置高压管翅换热器及换热优化方法,涉及管翅换热器领域,包括换热管,换热管上等距设置有若干换热组件,换热组件包括换热块、换热腔体、分隔活塞和冷却液,冷却液设置在换热腔体内,当换热管内通入一定压力的待冷却流体时,待冷却流体能够进入换热腔体内,分隔活塞能够分隔换热腔体内的待冷却流体和冷却液,换热管内的待冷却流体不断间隔的进入多个换热腔体内,通过增加换热面积,将待冷却流体的温度快速的转移到换热块上,通过冷却液间歇进入换热腔体内,将换热腔体内热量快速带走,换热效率更高,换热效率好,通过使冷却液快速流过所有的换热块,使多个换热块的热量更均衡,提高了换热块的换热效率和换热速度。
Description
技术领域
本发明涉及管翅换热器领域,特别涉及一种用于空分装置高压管翅换热器及换热优化方法。
背景技术
空分装置就是用来把空气中的各组份气体分离,分别生产空气组分的氧气、氮气,氩气等等气体的一套工业设备装置,最常用的空气分离方法是低温精馏法分离。低温分离方法通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态,经过低温精馏根据不同沸点而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备,广泛应用于传统的冶金、新型煤化工、大型氮肥、专业气体供应等领域。
空分装置需要将通过压缩机将低温高压的空气压缩成为高温高压的空气,将高温高压的空气换热冷却后,再次压缩,直至将空气压缩为液体。
压缩机,是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械,它从吸气管吸入低温低压的气体,通过电机运转带动活塞对其进行压缩后,向排气管排出高温高压的气体或液体。
管翅热交换器,也称为翅片线圈换热器,由通过密集翅片的管子组成,由安装框架机械支撑,流体通过管线圈,将热量传导到散热片,并将热量散给通过热交换器的空气。
中国专利申请CN108168358B公开了翅片管式换热器,左侧板、右侧板、设置在左、右侧板之间的换热管和翅片,其中换热管内表面设置有涂层,涂层表面的润湿性是可逆的,翅片管式换热器,无论在作为蒸发器或者作为冷凝器时,均具有较好的换热性能。
上述专利和现有技术中还存在以下缺陷:待冷却介质与管道的接触面积固定,换热效率差,管道与翅片的接触面积有限,管道的热量无法迅速的传递给翅片,换热效果差,管道进入待冷却介质的一端温度较高,随着待冷却介质的冷却,管道的温度越来越低,导致管道上对应的翅片温度不一致,导致散热不均匀,换热效果差。
因此,本申请提供了一种用于空分装置高压管翅换热器及换热优化方法来满足需求。
发明内容
本申请的目的在于提供一种用于空分装置高压管翅换热器及换热优化方法,换热管内的待冷却流体不断间隔的进入多个换热腔体内,通过增加换热面积,将待冷却流体的温度快速的转移到换热块上,通过冷却液间歇进入换热腔体内,将换热腔体内热量快速带走,换热效率更高,换热效率好,通过使冷却液快速流过所有的换热块,使多个换热块的热量更均衡,提高了换热块的换热效率和换热速度。
为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:一种用于空分装置高压管翅换热器,包括换热管,所述换热管上等距设置有若干换热组件,所述换热组件包括换热块、换热腔体、分隔活塞和冷却液,冷却液设置在所述换热腔体内,当所述换热管内通入一定压力的待冷却流体时,待冷却流体能够进入所述换热腔体内,所述分隔活塞能够分隔所述换热腔体内的待冷却流体和冷却液,待冷却流体进入所述换热腔体内推动所述分隔活塞移动,所述分隔活塞推动所述换热腔体内的冷却液移动;
所述换热组件还包括泵体,所述泵体周期性运行,当所述泵体运行时,能够将冷却液泵入所述换热腔体内并推动所述分隔活塞移动,使所述分隔活塞挤压所述换热腔体内的待冷却流体进入所述换热管内。
优选的,相邻的两块所述换热块之间固定安装有冷却管,所述换热块对应换热腔体的两侧均开设有换热流道,所述换热流道的一端与所述冷却管连通,当所述泵体运行时,冷却液依次通过所述冷却管和所述换热流道进入所述换热腔体内,所述换热流道为弯曲设置。
优选的,所述换热块固定安装在所述换热管上,所述换热腔体开设在所述换热块内,所述换热管上开设有交换前半孔,所述换热腔体对应交换前半孔位置开设有交换后半孔,所述交换前半孔与所述交换后半孔连通;所述分隔活塞滑动配合在所述换热腔体内并与所述换热腔体之间密封设置,所述换热腔体内远离所述换热管的内壁上固定安装有弹性隔膜,所述弹性隔膜与所述换热腔体之间密封设置。
优选的,所述换热块固定安装有第一散热翅片,所述换热管上固定安装有若干第二散热翅片,所述第二散热翅片固定套接在所述冷却管上,所述第一散热翅片和第二散热翅片的材料为黄铜材质。
优选的,所述换热管包括若干水平段和若干弯折段,若干个所述水平段之间通过所述弯折段连通,若干个所述水平段上首尾均固定连通所述水平段,此两个所述水平段分别与此所述水平段相邻的所述水平段连通,位于不同所述水平段端部的所述冷却管之间通过连接管连通。
优选的,所述换热管具有若干根,且若干根所述换热管的一端共同固定连接有进液管,若干根所述换热管的另一端共同固定连接有出液管,所述进液管为一端开口设置,所述进液管的开口端固定安装有进液端安装法兰,所述进液端安装法兰上开设有若干个进液端安装孔,所述出液管为一端开口设置,所述出液管的开口端固定安装有出液端安装法兰,所述出液端安装法兰上开设有若干个出液端安装孔。
优选的,所述换热管上固定安装有框架,所述框架包括两块固定板、若干固定条和若干固定块,所述固定条的两端分别固定安装在对应的所述固定板上,所述固定条与所述第一散热翅片和所述第二散热翅片固定,所述固定块固定安装在若干个所述固定条上。
优选的,靠近换热管两端的所述冷却管分别固定安装有冷却液进管和冷却液出管,冷却液进管与所述泵体的输出端连通,所述泵体固定安装在靠近冷却液进管的所述固定板上,所述换热管的两端均贯穿对应的所述固定板设置。
优选的,靠近冷却液进管的所述固定板上固定安装有冷却液储罐,冷却液出管的一端固定安装在冷却液储罐上,所述泵体的输入端与冷却液储罐连通,冷却液储罐内填充有冷却液。
优选的,冷却液出管内安装有限流阀,冷却液进管内安装有单向阀,且单向阀远离冷却液储罐的一侧为输出端。
一种换热优化方法,包括以下步骤:
s1、向换热管内通入一定压力的待冷却流体;
S2、换热管内的待冷却流体进入换热腔体,将待冷却流体上的温度传递至换热块上;
S3、泵体运行,将冷却液储罐内的冷却液抽入换热腔体内,换热块上的温度传递至冷却液上;
S4、换热腔体内的冷却液的压力超过换热管内待冷却流体压力,冷却液推动分隔活塞移动,分隔活塞将换热腔体内的待冷却流体推入换热管内;
S5、泵体停止,换热管内的待冷却流体再次进入换热腔体内;
S6、冷却液通过冷却管依次进入若干换热块内的换热腔体内;
S7、冷却液流回冷却液储罐;
S8、泵体间歇运行,循环S2-S7。
综上,本发明的技术效果和优点:
1、本发明中,通过高压液体进入换热腔体内,使增加换热块与高压液体的接触面积,使高压液体上的热量迅速的转移至换热管上,泵体间歇运行,使冷却液间歇进入换热腔体内,冷却液进入换热腔体内时,冷却液通过压力推动分隔活塞移动,分隔活塞推动换热腔体内的待冷却流体移动,将待冷却流体推回换热管内,之后泵体停止运行时,换热腔体内的冷却液压力消失,换热管内的待冷却流体再次进入换热腔体内,如此往复,换热管内的待冷却流体不断间隔的进入多个换热腔体内,通过增加换热面积,将待冷却流体的温度快速的转移到换热块上,通过冷却液间歇进入换热腔体内,将换热腔体内热量快速带走,换热效率更高,换热效率好;
2、本发明中,冷却管使不同换热块内的换热流道首尾连通,泵体运行时,冷却管内的冷却液通过换热流道进入换热腔体内,泵体不运行时,换热腔体内的冷却液通过另一换热流道流出至另一冷却管内,通过冷却管,冷却液能够流过所有的换热块,通过使冷却液快速流过所有的换热块,使多个换热块的热量更均衡,提高了换热块的换热效率和换热速度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还能够根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明立体结构示意图;
图2为本发明图1中A部分的放大图;
图3为本发明中泵体、冷却液储罐和固定板的结构示意图;
图4为本发明中隐藏了换热管上散热翅片的换热管和换热块的结构示意图;
图5为本发明中隐藏了底部换热管上散热翅片的固定板的结构示意图;
图6为本发明图5中B部分的放大图;
图7为本发明中第一散热翅片的结构示意图;
图8为本发明图7中C部分的放大图;
图9为本发明中换热管、换热块和冷却管的结构示意图;
图10为本发明中一个等距排列单位的换热管、换热块、第一散热翅片和第二散热翅片的结构示意图;
图11为本发明中换热腔体和分隔活塞的结构示意图;
图12为本发明换热管和换热腔体的结构示意图。
图中:1、换热管;11、水平段;12、弯折段;2、换热组件;21、换热块;22、换热腔体;23、分隔活塞;24、泵体;3、冷却管;4、换热流道;5、弹性隔膜;6、第一散热翅片;7、第二散热翅片;8、连接管;9、框架;91、固定板;92、固定条;93、固定块;10、出液管;13、进液管;14、冷却液进管;15、冷却液出管;16、冷却液储罐。
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做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。
实施例:参考图1-12所示的一种用于空分装置高压管翅换热器,包括换热管1,换热管1上等距设置有若干换热组件2,换热组件2包括换热块21、换热腔体22、分隔活塞23和冷却液,冷却液设置在换热腔体22内,当换热管1内通入一定压力的待冷却流体时,待冷却流体能够进入换热腔体22内,分隔活塞23能够分隔换热腔体22内的待冷却流体和冷却液,待冷却流体进入换热腔体22内推动分隔活塞23移动,分隔活塞23推动换热腔体22内的冷却液移动;
换热组件2还包括泵体24,泵体24周期性运行,当泵体24运行时,能够将冷却液泵入换热腔体22内并推动分隔活塞23移动,使分隔活塞23挤压换热腔体22内的待冷却流体进入换热管1内。
具有一定压力的待冷却流体进入换热管1内,换热管1内的待冷却流体在压力的作用下进入换热腔体22内,待冷却流体与换热腔体22接触,增加与待冷却流体的接触面积,换热腔体22吸收待冷却流体的温度,换热腔体22开设在换热块21上,换热块21吸收热量并散发,待冷却流体进入换热腔体22时,分隔活塞23在待冷却流体的压力作用下推动分隔活塞23移动,分隔活塞23将换热腔体22内的冷却液推出换热腔体,泵体24间歇运行,泵体24运行时,泵体24将冷却液泵入换热腔体22,且冷却液位于分隔活塞23远离待冷却流体的一侧,当冷却液进入换热腔体22内且压力大于待冷却流体的压力时,冷却液推动分隔活塞23移动,分隔活塞23推动换热腔体22内的待冷却流体移动,将换热腔体22内的待冷却流体推入换热管1内,换热块21上的温度传递给冷却液,待冷却流体上的热量传递给换热块21和冷却液上。
通过高压液体进入换热腔体22内,使增加换热块21与高压液体的接触面积,使高压液体上的热量迅速的转移至换热管1上,泵体24间歇运行,使冷却液间歇进入换热腔体22内,冷却液进入换热腔体22内时,冷却液通过压力推动分隔活塞23移动,分隔活塞23推动换热腔体22内的待冷却流体移动,将待冷却流体推回换热管1内,之后泵体24停止运行时,换热腔体22内的冷却液压力消失,换热管1内的待冷却流体再次进入换热腔体22内,如此往复,换热管1内的待冷却流体不断间隔的进入多个换热腔体22内,通过增加换热面积,将待冷却流体的温度快速的转移到换热块21上,通过冷却液间歇进入换热腔体22内,将换热腔体22内热量快速带走,换热效率更高,换热效率好。
进一步地,参照图1-12,相邻的两块换热块21之间固定安装有冷却管3,换热块21对应换热腔体22的两侧均开设有换热流道4,换热流道4的一端与冷却管3连通,当泵体24运行时,冷却液依次通过冷却管3和换热流道4进入换热腔体22内,换热流道4为弯曲设置。
冷却管3使不同换热块21内的换热流道4首尾连通,泵体24运行时,冷却管3内的冷却液通过换热流道4进入换热腔体22内,泵体24不运行时,换热腔体22内的冷却液通过另一换热流道4流出至另一冷却管3内,通过冷却管3,冷却液能够流过所有的换热块21,通过使冷却液快速流过所有的换热块21,使多个换热块21的热量更均衡,提高了换热块21的换热效率和换热速度。
进一步地,参照图1-12,换热块21固定安装在换热管1上,换热腔体22开设在换热块21内,换热管1上开设有交换前半孔,换热腔体22对应交换前半孔位置开设有交换后半孔,交换前半孔与交换后半孔连通;分隔活塞23滑动配合在换热腔体22内并与换热腔体22之间密封设置,换热腔体22内远离换热管1的内壁上固定安装有弹性隔膜5,弹性隔膜5与换热腔体22之间密封设置。
当泵体24不运行时,换热管1内的待冷却流体依次通过交换前半孔和交换后半孔进入换热腔体22内,当泵体24运行时,冷却液进入换热腔体22内推动分隔活塞23,将换热腔体22内的待冷却流体依次通过交换后半孔和交换前半孔推入换热管1内,冷却液进入换热腔体22内时,弹性隔膜5弹性变形,弹性隔膜5能够防止冷却液与待冷却流体混合。
进一步地,参照图1-12,换热块21固定安装有第一散热翅片6,换热管1上固定安装有若干第二散热翅片7,第一散热翅片6和第二散热翅片7固定套接在冷却管3上,第一散热翅片6和第二散热翅片7的材料为黄铜材质,冷却管3上的散热翅片按照一个第一散热翅片6和两个第二散热翅片7的顺序单元依次排列。
换热块21上的热量能够传递给第一散热翅片6上,第一散热翅片6与空气的接触面积大,能够更快速的将热量散发至空气中,散热效果更好,待冷却流体的温度能够通过换热管1传递给第二散热翅片7,通过第二散热翅片7将热量散发至空气中,冷却液的温度能够通过冷却管3传递给第二散热翅片7上,能够使冷却液的温度不会过度升高,保证冷却液的冷却能力,冷却液能够平衡多个第二散热翅片7的温度,提高散热效率。
进一步地,参照图1-12,换热管1包括若干水平段11和若干弯折段12,若干个水平段11之间通过弯折段12连通,若干个水平段11上首尾均固定连通水平段11,此两个水平段11分别与此水平段11相邻的水平段11连通,位于不同水平段11端部的冷却管3之间通过连接管8连通。
多个水平段11之间通过弯折段12连通,使换热管1能够弯折,节省占地面积。
进一步地,参照图1-12,换热管1具有若干根,若干根换热管1的一端共同固定连接有进液管13,若干根换热管1的另一端共同固定连接有出液管10,进液管13为一端开口设置,进液管13的开口端固定安装有进液端安装法兰,进液端安装法兰上开设有若干个进液端安装孔,出液管10为一端开口设置,出液管10的开口端固定安装有出液端安装法兰,出液端安装法兰上开设有若干个出液端安装孔。
待冷却流体通过进液管13进入换热管1内,经过冷却的液体通过出液管10排出换热管1,出液管10通过出液端安装法兰连接外界管道,进液管13通过进液端安装法兰连接外界管道。
进一步地,参照图1-12,换热管1上固定安装有框架9,框架9包括两块固定板91、若干固定条92和若干固定块93,固定条92的两端分别固定安装在对应的固定板91上,固定条92与第一散热翅片6和第二散热翅片7固定,固定块93固定安装在若干个固定条92上。
固定条92能够固定第一散热翅片6和第二散热翅片7,通过第一散热翅片6和第二散热翅片7稳固换热管1,多个固定条92之间通过固定块93固定,增加固定条92的稳固性,固定效果更好。
进一步地,参照图1-12,靠近换热管1两端的冷却管3分别固定安装有冷却液进管14和冷却液出管15,冷却液进管14与泵体24的输出端连通,泵体24固定安装在靠近冷却液进管14的固定板91上,换热管1的两端均贯穿对应的固定板91设置。
泵体24将冷却液泵入冷却液进管14,通过冷却液进管14将冷却液通入冷却管3内。
进一步地,参照图1-12,靠近冷却液进管14的固定板91上固定安装有冷却液储罐16,冷却液出管15的一端固定安装在冷却液储罐16上,泵体24的输入端与冷却液储罐16连通,冷却液储罐16内填充有冷却液。
泵体24抽出冷却液储罐16内的冷却液,将冷却液储罐16内的冷却液通过冷却液进管14泵入冷却管3内,冷却液经过多个换热块21后,通过冷却液出管15回到冷却液储罐16内,形成循环。
进一步地,参照图1-12,冷却液出管15内安装有限流阀,冷却液进管14内安装有单向阀,且单向阀远离冷却液储罐16的一侧为输出端,冷却液出管15安装的限流阀能够限制冷却液的出流速,防止泵体24运行时,冷却液经过冷却液出管15过度泄压,导致的冷却液压力无法迅速升高,泵体24不运行时,换热管1内的待冷却流体进入换热腔体22内,将换热腔体22内的冷却液挤出,冷却液进管14内的单向阀能够防止冷却液反向流动,使冷却液经过冷却液出管15排出。
一种换热优化方法,参照图1-12,包括以下步骤:
S1、向换热管1内通入一定压力的待冷却流体;
S2、换热管1内的待冷却流体进入换热腔体22,将待冷却流体上的温度传递至换热块21上;
S3、泵体24运行,将冷却液储罐16内的冷却液抽入换热腔体22内,换热块21上的温度传递至冷却液上;
S4、换热腔体22内的冷却液的压力超过换热管1内待冷却流体压力,冷却液推动分隔活塞23移动,分隔活塞23将换热腔体22内的待冷却流体推入换热管1内;
s5、泵体24停止,换热管1内的待冷却流体再次进入换热腔体22内;
S6、冷却液通过冷却管3依次进入若干换热块21内的换热腔体22内;
S7、冷却液流回冷却液储罐16;
S8、泵体24间歇运行,循环S2-S7。
本发明工作原理:向换热管1内通入一定压力的待冷却流液体体,泵体24间歇运行,当泵体24不运行时,待冷却流液体体在压力的作用下通过交换前半孔和交换后半孔进入换热腔体22内,待冷却流液体体的温度传递给换热块21,待冷却流液体体推动换热腔体22内的分隔活塞23移动,当泵体24运行时,泵体24将冷却液储罐16内冷却液抽入冷却液进管14内,冷却液进管14内的冷却液进入依次冷却管3和换热流道4进入换热腔体22内,换热腔体22内的冷却液压力大于待冷却流体的压力时,冷却液推动分隔活塞23移动,分隔活塞23将换热腔体22内的待冷却流体推入换热管1内,冷却液通过冷却管3依次流经若干个换热块21,直至通过冷却液出管15进入冷却液储罐16内;
通过高压液体进入换热腔体22内,使增加换热块21与高压液体的接触面积,使高压液体上的热量迅速的转移至换热管1上,泵体24间歇运行,使冷却液间歇进入换热腔体22内,冷却液进入换热腔体22内时,冷却液通过压力推动分隔活塞23移动,分隔活塞23推动换热腔体22内的待冷却流体移动,将待冷却流体推回换热管1内,之后泵体24停止运行时,换热腔体22内的冷却液压力消失,换热管1内的待冷却流体再次进入换热腔体22内,如此往复,换热管1内的待冷却流体不断间隔的进入多个换热腔体22内,通过增加换热面积,将待冷却流体的温度快速的转移到换热块21上,通过冷却液间歇进入换热腔体22内,将换热腔体22内热量快速带走,换热效率更高,换热效率好,分隔活塞23上开设有若干个散热槽,能够增加分隔活塞23与待冷却流体的接触面积,能够增加分隔活塞23与冷却液的接触面积,提高待冷却流体将温度换热至冷却液上的效率;
冷却管3使不同换热块21内的换热流道4首尾连通,泵体24运行时,冷却管3内的冷却液通过换热流道4进入换热腔体22内,泵体24不运行时,换热腔体22内的冷却液通过另一换热流道4流出至另一冷却管3内,通过冷却管3,冷却液能够流过所有的换热块21,通过使冷却液快速流过所有的换热块21,使多个换热块21的热量更均衡,提高了换热块21的换热效率和换热速度。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然能够对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,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 (10)
1.一种用于空分装置高压管翅换热器,包括换热管(1),其特征在于:所述换热管(1)上等距设置有若干换热组件(2),所述换热组件(2)包括换热块(21)、换热腔体(22)、分隔活塞(23)和冷却液,冷却液设置在所述换热腔体(22)内,当所述换热管(1)内通入一定压力的待冷却流体时,待冷却流体能够进入所述换热腔体(22)内,所述分隔活塞(23)能够分隔所述换热腔体(22)内的待冷却流体和冷却液,待冷却流体进入所述换热腔体(22)内推动所述分隔活塞(23)移动,所述分隔活塞(23)推动所述换热腔体(22)内的冷却液移动;
所述换热组件(2)还包括泵体(24),所述泵体(24)周期性运行,当所述泵体(24)运行时,能够将冷却液泵入所述换热腔体(22)内并推动所述分隔活塞(23)移动,使所述分隔活塞(23)挤压所述换热腔体(22)内的待冷却流体进入所述换热管(1)内。
2.根据权利要求1所述的一种用于空分装置高压管翅换热器,其特征在于:相邻的两块所述换热块(21)之间固定安装有冷却管(3),所述换热块(21)对应换热腔体(22)的两侧均开设有换热流道(4),所述换热流道(4)的一端与所述冷却管(3)连通,当所述泵体(24)运行时,冷却液依次通过所述冷却管(3)和所述换热流道(4)进入所述换热腔体(22)内,所述换热流道(4)为弯曲设置。
3.根据权利要求1所述的一种用于空分装置高压管翅换热器,其特征在于:所述换热块(21)固定安装在所述换热管(1)上,所述换热腔体(22)开设在所述换热块(21)内,所述换热管(1)上开设有交换前半孔,所述换热腔体(22)对应交换前半孔位置开设有交换后半孔,所述交换前半孔与所述交换后半孔连通;所述分隔活塞(23)滑动配合在所述换热腔体(22)内并与所述换热腔体(22)之间密封设置,所述换热腔体(22)内远离所述换热管(1)的内壁上固定安装有弹性隔膜(5),所述弹性隔膜(5)与所述换热腔体(22)之间密封设置。
4.根据权利要求2所述的一种用于空分装置高压管翅换热器,其特征在于:所述换热块(21)固定安装有第一散热翅片(6),所述换热管(1)上固定安装有若干第二散热翅片(7),所述第一散热翅片(6)和第二散热翅片(7)均固定套接在所述冷却管(3)上,所述第一散热翅片(6)和第二散热翅片(7)的材料为黄铜材质。
5.根据权利要求2所述的一种用于空分装置高压管翅换热器,其特征在于:所述换热管(1)包括若干水平段(11)和若干弯折段(12),若干个所述水平段(11)之间通过所述弯折段(12)连通,位于每个所述水平段(11)端部相邻的所述冷却管(3)之间通过连接管(8)连通。
6.根据权利要求1所述的一种用于空分装置高压管翅换热器,其特征在于:所述换热管(1)具有若干根,且若干根所述换热管(1)的一端共同固定连接有进液管(13),若干根所述换热管(1)的另一端共同固定连接有出液管(10),所述进液管(13)为一端开口设置,所述进液管(13)的开口端固定安装有进液端安装法兰,所述进液端安装法兰上开设有若干个进液端安装孔,所述出液管(10)为一端开口设置,所述出液管(10)的开口端固定安装有出液端安装法兰,所述出液端安装法兰上开设有若干个出液端安装孔。
7.根据权利要求4所述的一种用于空分装置高压管翅换热器,其特征在于:所述换热管(1)上固定安装有框架(9),所述框架(9)包括两块固定板(91)、若干固定条(92)和若干固定块(93),所述固定条(92)的两端分别固定安装在对应的所述固定板(91)上,所述固定条(92)与所述第一散热翅片(6)和所述第二散热翅片(7)固定,所述固定块(93)固定安装在若干个所述固定条(92)上。
8.根据权利要求7所述的一种用于空分装置高压管翅换热器,其特征在于:靠近换热管(1)两端的所述冷却管(3)分别固定安装有冷却液进管(14)和冷却液出管(15),冷却液进管(14)与所述泵体(24)的输出端连通,所述泵体(24)固定安装在靠近冷却液进管(14)的所述固定板(91)上,所述换热管(1)的两端均贯穿对应的所述固定板(91)设置。
9.根据权利要求8所述的一种用于空分装置高压管翅换热器,其特征在于:靠近冷却液进管(14)的所述固定板(91)上固定安装有冷却液储罐(16),冷却液出管(15)的一端固定安装在冷却液储罐(16)上,所述泵体(24)的输入端与冷却液储罐(16)连通,冷却液储罐(16)内填充有冷却液,冷却液出管(15)内安装有限流阀,冷却液进管(14)内安装有单向阀,且单向阀远离冷却液储罐(16)的一侧为输出端。
10.一种换热优化方法,采用权利要求1-9中任一项用于空分装置高压管翅换热器,其特征在于:包括以下步骤:
S1、向换热管(1)内通入一定压力的待冷却流体;
S2、换热管(1)内的待冷却流体进入换热腔体(22),将待冷却流体上的温度传递至换热块(21)上;
S3、泵体(24)运行,将冷却液储罐(16)内的冷却液抽入换热腔体(22)内,换热块(21)上的温度传递至冷却液上;
S4、换热腔体(22)内的冷却液的压力超过换热管(1)内待冷却流体压力,冷却液推动分隔活塞(23)移动,分隔活塞(23)将换热腔体(22)内的待冷却流体推入换热管(1)内;
S5、泵体(24)停止,换热管(1)内的待冷却流体再次进入换热腔体(22)内;
S6、冷却液通过冷却管(3)依次进入若干换热块(21)内的换热腔体(22)内;
S7、冷却液流回冷却液储罐(16);
S8、泵体(24)间歇运行,循环步骤S2-S7。
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