CN203385245U - 一种管壳冷凝器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及制冷系统中的冷凝器领域，具体地说是一种以低螺纹翅片管作为换热管的管壳冷凝器，包括管束及安装在该管束左右两端的右管箱和左管箱；管束包括管束壳体、管板和换热管，管束壳体及管板共同构成管束内的中空部，在管束壳体上分别安装有与该中空部相连通的进气口、不凝气口和出液口，中空部内均布有换热管，其两端固定在管束壳体两端的管板上，所述换热管为低螺纹翅片管；左管箱及右管箱结构相同，均为中空结构，与管板连接的一侧开口，另一侧封闭，内部被隔板分割成多个各自独立的空间，右管箱的箱体上设置有与不同空间相连通的出水口和进水口。本实用新型解决了现有冷凝器单位换热面积小的问题，而且加工简单，不易发生堵塞。

Description

一种管壳冷凝器

技术领域

本实用新型涉及制冷系统中的冷凝器领域，具体地说是一种以低螺纹翅片管作为换热管的管壳冷凝器。

背景技术

近年来随着国内外制冷系统规模的逐渐扩大，市场对制冷系统的需求在向大型化发展，尤其是年产百万方以上的LNG（液化天然气）工程用制冷系统。制冷系统通常要求非常巨大的换热量，考虑其受限于场地布置等原因，要求冷凝器的换热效率非常高。通常，在普通冷凝器中采用的光管换热技术，这种结构形式的换热管受外形结构的限制，每米长度可提供的换热面积只有0.07～0.1平方米。单位换热面积小，不适合用于大流量制冷系统。若采用其它管型，如普通翅片系列，加工困难，制造成本较高，而且易发生堵塞。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种以低螺纹翅片管作为换热管的管壳冷凝器，解决了现有冷凝器存在的单位换热面积小的问题，而且加工简单，制造成本低，不易发生液化堵塞。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括管束及分别安装在该管束左右两端的右管箱和左管箱，其中，所述管束包括管束壳体、管板和换热管，管束壳体的两端分别安装有与左管箱及右管箱相连的管板，管束壳体及管板共同构成管束内的中空部，在管束壳体上分别安装有与该中空部相连通的进气口、不凝气口和出液口；所述中空部内均布有多根换热管，每根换热管的两端分别连接在位于所述管束壳体两端的管板上,所述换热管上均匀分布有低螺纹翅片；所述左管箱及右管箱结构相同，均为中空结构，与所述管板连接的一侧开口，另一侧封闭，在左管箱及右管箱的内部分别安装有隔板，该隔板将左管箱及右管箱的内部分割成多个各自独立的空间，所述右管箱的箱体上设置有与所述右管箱内的不同空间相连通的出水口和进水口。

其中：所述管束内设置有多个折流板和多根拉杆，所述折流板垂直于所述管束的长度方向，交替安装在所述管束壳体内；所述拉杆的一端固定在与右管箱连接的管板上，另一端为自由端、依次穿过各折流板，在各折流板之间的每根拉杆上均设置有固定折流板用的定距管；所述折流板上均布有多个分别供所述换热管及拉杆穿过的孔；所述折流板为弧形板，其圆弧边直径小于所述管束壳体的内径；所述拉杆的自由端设置有螺纹，螺纹上安装有用于固定折流板和所述定距管的紧固螺母；所述换热管的两端外表面为光管部分，低螺纹翅片均匀分布在两端光管部分之间，通过所述两端光管部分插入到所述管板上相应的用于安装换热管的管口中，并通过强度焊加贴胀方式固定在所述管板上；所述低螺纹翅片从根部到顶部厚度一致，且各个低螺纹翅片的厚度相同，沿所述换热管轴线方向看去，所述低螺纹翅片外轮廓为圆形，且各个低螺纹翅片外轮廓直径大小相同；所述进气口和不凝气口分别位于管束壳体沿长度方向上侧的两端，出液口位于所述管束壳体沿长度方向下侧的一端、与不凝气口相对；所述右管箱和所述左管箱的箱体上均设置有彻底排净冷凝器中残留液体和气体用的放空口和排净口；所述换热管均匀排列所构成的表面上，在正对进气口的位置处固定有防冲板。

本实用新型的优点与积极效果为：

1．本实用新型在相同条件下极大的增加了换热面积，提高了换热效率，减小了设备体积，且压力损失小。如下表：

2．本实用新型采用低螺纹翅片管，加工简单，制造成本低，且不易发生液化堵塞。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图，

图2为图1中管束结构示意图，

图3为图2中A-A剖视图，

图4为图3中I处放大图，

图5为图2中折流板结构示意图，

图6为图5中Ⅱ处放大图，

图7为图2中换热管剖视图，

图8为图2中换热管安装示意图，

图9为图1中右管箱结构示意图，

图10为图9中右管箱左视图，

图11为图1中左管箱结构示意图，

图12为图11中左管箱B向视图，

其中，1为管束，2为右管箱，3为左管箱，4为进气口，5为防冲板，6为管束壳体，7为不凝气口，8为管板，9为出液口，10为折流板，11为拉杆，12为换热管，13为支座，14为低螺纹翅片，15为出水口，16为进水口，17为隔板，18为放空口，19为排净口,20为换热管圆孔，21为拉杆圆孔，22为空间一，23为空间二，24为空间三，25为空间四，26为空间五，27为放空口，28为排净口，29为隔板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

本实施例中采用的冷介质为水，通入的气体为丙烯。

如图1所示，本实用新型包括管束1及分别安装在该管束1左右两端的右管箱2和左管箱3。

如图2～5所示，所述管束1为中空结构，包括管束壳体6、管板8和换热管12。

所述管束壳体6为沿轴向贯通的圆柱形中空结构，其上设置有与管束壳体6内部相通的进气口4、不凝气口7和出液口9，所述进气口4焊接在管束壳体6连接右管箱2一端的正上方位置，不凝气口7焊接在管束壳体6连接左管箱3一端的正上方位置，出液口9焊接在管束壳体6连接左管箱3一端的正下方位置，正对不凝气口7；所述进气口4，不凝气口7和出液口9均与管束壳体6内部相通，所述进气口4，不凝气口7和出液口9均设置有法兰，所述法兰均位于所述管束壳体6的外部，其上设置有连接用圆孔。

所述管板8垂直于管束壳体6长度方向、焊接在管束壳体6两端，从而与管束壳体6一起构成管束1内的中空部分，所述管板8上均匀分布有用于安装换热管12的管口，以及与右管箱2和左管箱3连接用的沿管板8圆周均匀分布的圆孔。

在管束1内部设置有多根换热管12，所述换热管12两端固定在所述管板8上，且平行于管束壳体6的中心轴线均匀排列分布于所述管束壳体6内。

管束1内还设置有多块折流板10和拉杆11，所述折流板可引导气流的流动路径，增加气流流经换热管12的次数，达到充分换热目的。所述折流板10垂直于管束1的长度方向，交替安装在管束壳体6内；如图5～6所示，折流板10为弧形板，共有两边，一边为直线边，另一边为圆弧边，其圆弧边的直径小于管束壳体6的内径。在所述折流板10上开有供拉杆11穿过的拉杆圆孔21，以及供换热管12穿过的换热管圆孔20；每根拉杆11的一端焊接固定在连接右管箱2的管板8上，另一端为自由端，远离右管箱2方向依次穿过各个折流板10上相应的拉杆圆孔21，所述拉杆11均平行于管束1的中心轴线；在各个折流板10之间，在每根拉杆11上均套有定距管用于固定每块折流板10的位置，所述定距管为钢管；在每根拉杆11自由端上设置有一段螺纹，并安装有紧固螺母，当所述拉杆11穿过最后一块折流板10后，通过拧紧紧固螺母来压紧折流板10和定距管从而固定各个折流板10的位置。

如图7所示，换热管12为中空结构，每根换热管12外侧除了两端各有一段光管部分外，其余部分均匀分布有低螺纹翅片14，所述低螺纹翅片14从根部到顶部厚度一致，且每个低螺纹翅片14的厚度相同，沿管束1轴线方向看去，所述低螺纹翅片14外轮廓为圆形，且各个低螺纹翅片14外轮廓直径大小相同。本实施例中，低螺纹翅片14的片厚为0.3mm,片外圆直径为25mm，各个低螺纹翅片14的间距为2.5mm。

如图8所示，换热管12两端的光管部分分别插入两侧管板8上的相应管口，通过强度焊加贴胀方式使换热管12固定在管板8上，不可转动。换热管12数量与每个管板8上用于安装换热管12的管口数量相同。

在由换热管12均匀排列所构成的表面上，在正对进气口4的位置处焊接有防止气体冲击的防冲板5。

在所述管束壳体6的下方焊接有支座13。

如图9～10所示，所述右管箱2为一段圆柱形中空结构，与管板连接一侧开口，另一侧封闭，封闭一侧为球面状，开口一侧设置有法兰，所述法兰上沿圆周均匀分布有用于和管束1连接的圆孔；所述右管箱2箱体上焊接有出水口15，进水口16，放空口18和排净口19；右管箱2内部焊接有隔板17，将所述右管箱2内部分割成相互独立，互不相通的空间一22、空间二23和空间三24。所述出水口15，进水口16，放空口18和排净口19均与右管箱2内部相通，其中，出水口15与空间三24连通并斜向上设置，进水口16与空间一22连通并斜向下设置，放空口18和排净口19与空间二23连通，放空口18斜向上设置，排净口19斜向下设置；所述出水口15和进水口16均设置有法兰，且所述法兰位于右管箱2箱体外部，其上设置有连接用圆孔。

如图11～12所示，所述左管箱3为一段圆柱形中空结构，与管板连接一侧开口，另一侧封闭，封闭一侧为球面状，开口一侧设置有法兰，所述法兰上沿圆周均匀分布有用于与管束1连接的圆孔。左管箱3箱体上焊接有放空口27和排净口28，左管箱3内焊接有隔板30，将左管箱3内部分割成相互独立，互不相通的空间四25和空间五26。所述放空口27焊接在左管箱3箱体正上方位置，并与所述空间四25连通，所述排净口28焊接左管箱3箱体正下方位置，并与所述空间五26连通。

管束1和右管箱2及左管箱3通过螺柱螺母方式连接。

本实用新型工作原理为：

作为冷介质的水由进水口16进入右管箱2内的空间一22中，通过换热管12的中空部流入左管箱3内的空间四25中，再通过换热管12由左管箱3内的空间四25流回右管箱2内的空间二23中，随着空间二23内的水位升高，再通过换热管12流入左管箱3内上部的空间五26中，最后通过换热管12由左管箱3内的空间五26流回右管箱2内的空间三24中，最后经由出水口15排出。

气体由进气口4进入到管束壳体6中，气流流经换热管12外侧时完成热交换过程，其中，被液化的气体，由出液口9流出，未被液化的气体则由不凝气口7排出。

右管箱的放空口18和排净口19以及左管箱的放空口29和排净口30用于彻底排净冷凝器中残留的液体和气体，一般在设备检修时使用。

Claims (10)

1.一种管壳冷凝器，其特征在于：包括管束（1）及分别安装在该管束（1）左右两端的右管箱（2）和左管箱（3），其中，所述管束（1）包括管束壳体（6）、管板（8）和换热管（12），管束壳体（6）的两端分别安装有与左管箱（3）及右管箱（2）相连的管板（8），管束壳体（6）及管板（8）共同构成管束（1）内的中空部，在管束壳体（6）上分别安装有与该中空部相连通的进气口（4）、不凝气口（7）和出液口（9）；所述中空部内均布有多根换热管（12），每根换热管（12）的两端分别连接在位于所述管束壳体（6）两端的管板（8）上,所述换热管（12）上均匀分布有低螺纹翅片（14）；所述左管箱（3）及右管箱（2）结构相同，均为中空结构，与所述管板（8）连接的一侧开口，另一侧封闭，在左管箱（3）及右管箱（2）的内部分别安装有隔板，该隔板将左管箱（3）及右管箱（2）的内部分割成多个各自独立的空间，所述右管箱（2）的箱体上设置有与所述右管箱（2）内的不同空间相连通的出水口（15）和进水口（16）。

2.按权利要求1所述的管壳冷凝器，其特征在于：所述管束（1）内设置有多个折流板（10）和多根拉杆（11），所述折流板（10）垂直于所述管束（1）的长度方向，交替安装在所述管束壳体（6）内；所述拉杆（11）的一端固定在与右管箱（2）连接的管板（8）上，另一端为自由端、依次穿过各折流板（10），在各折流板（10）之间的每根拉杆（11）上均设置有固定折流板（10）用的定距管。

3.按权利要求2所述的管壳冷凝器，其特征在于：所述折流板（10）上均布有多个分别供所述换热管（12）及拉杆（11）穿过的孔。

4.按权利要求3所述的管壳冷凝器，其特征在于：所述折流板（10）为弧形板，其圆弧边直径小于所述管束壳体（6）的内径。

5.按权利要求2所述的管壳冷凝器，其特征在于：所述拉杆（11）的自由端设置有螺纹，螺纹上安装有用于固定折流板（10）和所述定距管的紧固螺母。

6.按权利要求1所述的管壳冷凝器，其特征在于：所述换热管（12）的两端外表面为光管部分，低螺纹翅片（14）均匀分布在两端光管部分之间，通过所述两端光管部分插入到所述管板（8）上相应的用于安装换热管（12）的管口中，并通过强度焊加贴胀方式固定在所述管板（8）上。

7.按权利要求1或6所述的管壳冷凝器，其特征在于：所述低螺纹翅片（14）从根部到顶部厚度一致，且各个低螺纹翅片（14）的厚度相同，沿所述换热管（12）轴线方向看去，所述低螺纹翅片（14）外轮廓为圆形，且各个低螺纹翅片（14）外轮廓直径大小相同。

8.按权利要求1所述的管壳冷凝器，其特征在于：所述进气口（4）和不凝气口（7）分别位于管束壳体（6）沿长度方向上侧的两端，出液口（9）位于所述管束壳体（6）沿长度方向下侧的一端、与不凝气口（7）相对。

9.按权利要求1所述的管壳冷凝器，其特征在于：所述右管箱（2）和所述左管箱（3）的箱体上均设置有彻底排净冷凝器中残留液体和气体用的放空口和排净口。

10.按权利要求1所述的管壳冷凝器，其特征在于：所述换热管（12）均匀排列所构成的表面上，在正对进气口（4）的位置处固定有防冲板（5）。

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