CN213687974U - 流体冷却装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种流体冷却装置，其包括壳体和设置于壳体内的内芯，内芯包括固接在壳体内的两块固定盘和若干相互平行设置的换热管，固定盘将壳体分为入口腔、换热腔和出口腔，换热腔的内壁上沿壳体长度方向交错设置有多片导流板，换热管包括若干连接管和若干螺旋管，螺旋管间隔设置在相邻两根连接管之间，位于两端的连接管分别于两块固定盘固定连接，连接管活动穿设在导流板上，连接管与螺旋管之间设置有用于连接两者的连接组件。在高热流体在壳体内从入口腔流向出口腔时，高热流体在换热管道中螺旋管道内流动，增大了高热流体在换热腔中的停留时间，从而增大了高热流体在换热管道内的热交换效果，本申请具有提高换热器的散热制冷效率的效果。

Description

流体冷却装置

技术领域

本申请涉及氨气冷却设备的领域，尤其是涉及一种流体冷却装置。

背景技术

在日常生活中，我们通常会生产氨来制造氮肥、制冷剂以及其他的化工原料，工厂通常是先进行氨气的生产制造然后将氨气进行冷却、液化，最后将氨气收集到液氨储存罐中进行储存以便后续使用，其中对氨气的冷却是至关重要的一步，目前工厂通常会使用管壳式冷却器来对氨气进行冷却降温。

授权公告号为CN208606619U的专利公开了一种管壳式换热器，包括壳体和设置于壳体内的内芯，内芯包括若干相互平行设置的换热管，换热管的两端通过固定盘相互连接，且换热管与固定盘密封连接；固定盘的边缘与壳体内壁密封连接，并将壳体分为入口腔、出口腔和换热腔，换热腔开设有流体入口和流体出口，换热腔内壁设置有若干相间地设置于换热腔内壁两侧的导流板，换热管穿设于导流板且与导流板密封连接。

针对上述中的相关技术，存在有以下缺陷：氨气再换热管内流动速度快，与冷却流体的换热冷却时间短，降温效果不佳。

实用新型内容

为了提高换热器的换热冷却效果，本申请提供一种流体冷却装置。

本申请提供的一种流体冷却装置采用如下的技术方案：

一种流体冷却装置，包括壳体和设置于壳体内的内芯，所述内芯包括平行固接在壳体内的两块固定盘和若干相互平行设置在两块固定盘之间的换热管，所述固定盘将壳体分为入口腔、换热腔和出口腔，所述换热腔的内壁上沿壳体长度方向交错设置有多片导流板，所述换热管包括若干连接管和若干螺旋管，所述螺旋管间隔设置在相邻两根连接管之间，位于两端的连接管分别于两块固定盘固定连接，所述连接管活动穿设在导流板上，所述连接管与螺旋管之间设置有用于连接两者的连接组件。

通过采用上述技术方案，在操作人员安装换热器时，将连接管和螺旋管依次交错连接拼装，并在安装连接管时，同时安装上导流板，然后使用连接组件将连接管与螺旋管连接成一体，之后将两块固定盘固定在两边侧的连接管上，完成内芯安装，最后将内芯放入壳体中，将固定盘与壳体内壁焊满固定，即完成换热器拼装，在高热流体在壳体内从入口腔流向出口腔时，高热流体在换热管道中螺旋管道内流动，增大了高热流体在换热腔中的停留时间，从而增大了高热流体在换热管道内的热交换效果，提高换热器的散热制冷效率。

可选的，所述连接组件包括连接螺栓和两个半圆环形状的抱环，两个所述抱环的一端铰接，两个所述抱环的另一端均固设有耳板，两块所述耳板上均开设有与连接螺栓相适配的穿孔，所述连接管和所述螺旋管相连接的端部外壁上分别固设有凸边，所述抱环的凹面上沿弧面长度方向开设有两端开口的卡接槽，所述连接管和所述螺旋管相连接处两个凸边均卡接在卡接槽内，所述连接螺栓穿过两块耳板上穿孔，并螺纹连接有螺帽。

通过采用上述技术方案，在拼装换热管时，将连接管与螺旋管的端头拼接，使两根管道上凸边同轴对齐，接着，将两个抱环转动包覆在凸边上，使两个凸边同时卡接在两个抱环内壁上的卡接槽中，最后使用连接螺栓穿过两块耳板上穿孔，并拧接上螺帽即完成两种管道的对接固定，安装方便。

可选的，所述连接管和所述螺旋管之间设置有密封圈，所述卡接槽的内侧壁设置为倾斜面，所述卡接槽的底壁宽度小于卡接槽的开口宽度，所述凸边滑动接触在卡接槽的内侧壁上。

通过采用上述技术方案，在连接管与螺旋管之间加设密封圈，当两个抱环卡紧凸边时，两根管道上的凸边边缘分别抵接在抱环两侧内侧壁上，并在抱环继续压紧固定两根管道过程中，卡接槽内倾斜的内侧壁驱使两个凸边相互靠近，使连接管和螺旋管夹紧密封圈，增强连接管和螺旋管之间密封效果。

可选的，所述卡接槽内设置有半环形的导热环，所述抱环的外壁上设置有散热翅片，所述散热翅片与导热环连接，所述导热环的内壁与凸边接触。

通过采用上述技术方案，在抱环安装完成后，导热环与凸边接触，对连接管与螺旋管连接处的高热流体热量进行传导，并通过散热翅片将热量传导向制冷流体中，从而增大连接管与螺旋管连接处的散热制冷效果，有效防止密封圈受热变形，延长密封圈使用寿命。

可选的，所述抱环的外壁上开设有连通卡接槽的安装孔，所述散热翅片活动穿设在安装孔内。

通过采用上述技术方案，在收纳抱环时，将散热翅片从抱环上安装孔退出，从而使抱环与导热环分开收纳，运输收纳方便。

可选的，所述导热环与卡接槽底壁之间设置有弹性层。

通过采用上述技术方案，在抱环环抱卡接连接管与螺旋管时，使导热片接触在连接管和螺旋管连接处的凸边上，并通过卡接槽中的弹性层弹性变化，使得导热片保持与凸边紧贴状态，进一步增强导热片与散热翅片对换热管的散热制冷效果。

可选的，所述导流板呈螺旋扭曲形状，所述导流板的螺旋轴线平行于壳体长度方向，所述导流板的螺旋轴线位于导流板靠近导流板与壳体间流体流动通道的一侧。

通过采用上述技术方案，制冷流体在换热腔内流动时，制冷流体受导流板导向，在换热腔内呈螺旋混合流动方式流动，大大减小制冷流体受到的阻流造成的滞死区等，提高了换热腔内制冷流体的流动性，进而增强了换热效果。

可选的，所述导流板与壳体内壁接触的边缘沿导流板与壳体接触的接触面长度方向设置有弧形过渡面。

通过采用上述技术方案，在导流板与壳体内壁接触边缘处的弧形过渡面进一步减小了导向板对制冷流体造成的阻流，使制冷流体流动快速，进一步增强换热效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在高热流体在壳体内从入口腔流向出口腔时，高热流体在换热管道中螺旋管道内流动，增大了高热流体在换热腔中的停留时间，从而增大了高热流体在换热管道内的热交换效果，提高换热器的散热制冷效率；

2.在抱环安装完成后，导热环与凸边接触，对连接管与螺旋管连接处的高热流体热量进行传导，并通过散热翅片将热量传导向制冷流体中，从而增大连接管与螺旋管连接处的散热制冷效果，有效防止密封圈受热变形，延长密封圈使用寿命；

3.制冷流体在换热腔内流动时，制冷流体受导流板导向，在换热腔内呈螺旋混合流动方式流动，大大减小制冷流体受到的阻流造成的滞死区等，提高了换热腔内制冷流体的流动性，进而增强了换热效果。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是本申请实施例壳体的局部剖视结构示意图。

图3是本申请实施例连接管与螺旋管连接处的结构示意图。

图4是本申请实施例连接管与螺旋管连接处的平面结构示意图。

附图标记说明：1、壳体；11、内芯；111、固定盘；112、换热管；1121、连接管；1122、螺旋管；12、入口腔；13、换热腔；14、出口腔；15、导流板；151、弧形过渡面；2、连接组件；21、连接螺栓；22、抱环；23、耳板；24、穿孔；25、卡接槽；26、螺帽；27、凸边；3、密封圈；4、导热环；41、散热翅片；42、安装孔；43、弹性层。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种流体冷却装置。参照图1、2，包括壳体1和设置于壳体1内的内芯11，内芯11包括两块固定盘111和若干换热管112。两块固定盘111分别位于换热管112的两端，两块固定盘111相互平行，并与换热管112的两端焊接固定。两块固定盘111将壳体1依次分为入口腔12、换热腔13和出口腔14，换热管112平行设置在换热腔13内，将入口腔12与出口腔14连通，壳体1的入口腔12通入高热流体，比如高温氨气，经换热管112在换热腔13内冷却后，通入出口腔14。壳体1的外壁上开设有连通换热腔13两端的流体入口和流体出口，用于向换热腔13内通入制冷流体，比如冷却水。

参照图2，为了延长冷却水在换热腔13内流动路径，换热腔13内沿壳体1长度方向间隔设置有多片导流板15，相邻导流板15在壳体1内沿壳体1周向交错设置。换热管112穿过导流板15，并与导流板15焊接固定。

为了进一步增强冷气水在换热腔13内流动性，以减小导流板15对冷却水流动过程中产生的阻流，导流板15设置为螺旋扭曲形状。导流板15扭曲的螺旋轴线与壳体1的轴线平行且错位，导流板15远离与壳体1接触面的侧壁与壳体1内壁围合出冷却水流动的流体流动通道，导流板15的螺旋轴线位于导流板15靠近流体通道的一侧。

为了防止冷却水在导流板15与壳体1接触位置形成流体滞停区域，导流板15与壳体1内壁接触的边缘沿导流板15与壳体1接触的接触面长度方向设置有弧形过渡面151。通过弧形过渡面151设置，在冷却水流动向导流板15上，会沿弧形过渡面151向壳体1中部流动，从而增大换热腔13内流体的流动性，增强散热效果。

参照图2，换热管112包括连接管1121和螺旋管1122。连接管1121与螺旋管1122在同一直线上交错排列，换热管112的两端均为连接管1121，且分别与壳体1内两个固定盘111焊接。换热管112穿过导流板15部分为连接管1121，导流板15上开设有供连接管1121穿过的通孔。拼装换热器时，先将连接管1121穿过导流板15上通孔，再连接连接管1121与螺旋管1122，在换热管112依次拼接完成，并与两端固定板焊接固定后，再将连接管1121与导流板15焊接固定，最后将内芯11插入壳体1内，将壳体1与固定板焊接固定，以完成换热器安装。

参照图2、3，为了拼接连接管1121与换热管112，在连接管1121与换热管112拼接处设置有连接组件2，本实施例中，连接组件2包括连接螺栓21和两个半圆环形状的抱环22。两个抱环22的一端相互铰接，两个抱环22能抱合成完整环形。两个抱环22的另一端均焊接固定有耳板23，耳板23上对应开设有与连接螺栓21适配的穿孔24。两个抱环22抱合时，两块耳板23上穿孔24同轴正对，通过将连接螺栓21穿过两块耳板23上穿孔24，再于穿出穿孔24的一端采用螺帽26螺纹拧紧，从而完成两个抱环22抱合固定。

参照图3、4，连接管1121靠近螺旋管1122的端部外壁上以及螺旋管1122两端的外壁上，均凸出有一圈凸边27。为了使连接管1121与螺旋管1122对接处完整密封，连接管1121与螺旋管1122之间夹设有密封圈3。抱环22的内壁上沿抱环22周向开设有卡接槽25，卡接槽25沿抱环22周向的两端开口设置。卡接槽25的两侧内侧壁均为倾斜设置，卡接槽25的截面形状呈等腰梯形，卡接槽25底壁为卡接槽25截面上两平行边中长度较短的一边。卡接槽25底壁宽度应小于两倍凸边27厚度与密封圈3厚度之和，卡接槽25底壁朝向的开口宽度应不小于两倍凸边27厚度与密封圈3厚度之和。在两个抱环22抱合连接管1121与螺旋管1122时，两根管道连接处的两个凸边27以及密封圈3卡接入卡接槽25中。

参照图3、4，密封圈3材质可以为橡胶，为了防止密封圈3在与换热管112内高热流体接触后受温度影响发生较大变形，抱环22上设有散热翅片41对连接管1121和螺旋管1122连接处辅助散热。抱环22的外壁上开设有连通入卡接槽25内的安装孔42，卡接槽25内活动安装有与卡接槽25形状适配的半环形导热环4，散热翅片41穿过安装孔42，并与导热环4外壁上焊接固定。散热翅片41与导热环4均为金属铜材质，具有较好的热传导性能。散热翅片41在导热环4上沿导热环4周向间隔设有多个，安装孔42在抱环22上开设与散热翅片41相同数量，以增强散热效果。

参照图3、4，为了在抱环22抱合后使导热环4贴近凸边27以得到最大导热效果，卡接槽25的底壁上设有弹性层43，弹性层43可采用顺丁橡胶。弹性层43夹设于卡接槽25底壁与导热环4之间，在抱环22抱合凸边27时，弹性层43推动导热环4抵紧凸环。

在其他实施例中，连接组件2还可以包括外螺纹筒和内螺纹筒。在螺旋管1122的两端同轴焊接内螺纹筒，在连接管1121与螺旋管1122连接的端部同轴焊接外螺纹筒，通过将罗接管与螺旋管1122螺纹连接，完成换热管112安装。

本申请实施例一种流体冷却装置的实施原理为：在操作人员安装换热器时，先将连接管1121和螺旋管1122依次交错连接拼装，并在安装连接管1121时，同时安装上导流板15，然后使用连接组件2将连接管1121与螺旋管1122连接成一体，之后将两块固定盘111固定在两边侧的连接管1121上，完成内芯11安装。最后将内芯11放入壳体1中，将固定盘111与壳体1内壁焊满固定，即完成换热器拼装。

在高热流体在壳体1内从入口腔12流向出口腔14时，高热流体在换热管112道中螺旋管1122道内流动，增大了高热流体在换热腔13中的停留时间，从而增大了高热流体在换热管112道内的热交换效果，提高换热器的散热制冷效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种流体冷却装置，包括壳体(1)和设置于壳体(1)内的内芯(11)，所述内芯(11)包括平行固接在壳体(1)内的两块固定盘(111)和若干相互平行设置在两块固定盘(111)之间的换热管(112)，所述固定盘(111)将壳体(1)分为入口腔(12)、换热腔(13)和出口腔(14)，所述换热腔(13)的内壁上沿壳体(1)长度方向交错设置有多片导流板(15)，其特征在于：所述换热管(112)包括若干连接管(1121)和若干螺旋管(1122)，所述螺旋管(1122)间隔设置在相邻两根连接管(1121)之间，位于两端的连接管(1121)分别于两块固定盘(111)固定连接，所述连接管(1121)活动穿设在导流板(15)上，所述连接管(1121)与螺旋管(1122)之间设置有用于连接两者的连接组件(2)。

2.根据权利要求1所述的流体冷却装置，其特征在于：所述连接组件(2)包括连接螺栓(21)和两个半圆环形状的抱环(22)，两个所述抱环(22)的一端铰接，两个所述抱环(22)的另一端均固设有耳板(23)，两块所述耳板(23)上均开设有与连接螺栓(21)相适配的穿孔(24)，所述连接管(1121)和所述螺旋管(1122)相连接的端部外壁上分别固设有凸边(27)，所述抱环(22)的凹面上沿弧面长度方向开设有两端开口的卡接槽(25)，所述连接管(1121)和所述螺旋管(1122)相连接处两个凸边(27)均卡接在卡接槽(25)内，所述连接螺栓(21)穿过两块耳板(23)上穿孔(24)，并螺纹连接有螺帽(26)。

3.根据权利要求2所述的流体冷却装置，其特征在于：所述连接管(1121)和所述螺旋管(1122)之间设置有密封圈(3)，所述卡接槽(25)的内侧壁设置为倾斜面，所述卡接槽(25)的底壁宽度小于卡接槽(25)的开口宽度，所述凸边(27)滑动接触在卡接槽(25)的内侧壁上。

4.根据权利要求3所述的流体冷却装置，其特征在于：所述卡接槽(25)内设置有半环形的导热环(4)，所述抱环(22)的外壁上设置有散热翅片(41)，所述散热翅片(41)与导热环(4)连接，所述导热环(4)的内壁与凸边(27)接触。

5.根据权利要求4所述的流体冷却装置，其特征在于：所述抱环(22)的外壁上开设有连通卡接槽(25)的安装孔(42)，所述散热翅片(41)活动穿设在安装孔(42)内。

6.根据权利要求5所述的流体冷却装置，其特征在于：所述导热环(4)与卡接槽(25)底壁之间设置有弹性层(43)。

7.根据权利要求1所述的流体冷却装置，其特征在于：所述导流板(15)呈螺旋扭曲形状，所述导流板(15)的螺旋轴线平行于壳体(1)长度方向，所述导流板(15)的螺旋轴线位于导流板(15)靠近导流板(15)与壳体(1)间流体流动通道的一侧。

8.根据权利要求7所述的流体冷却装置，其特征在于：所述导流板(15)与壳体(1)内壁接触的边缘沿导流板(15)与壳体(1)接触的接触面长度方向设置有弧形过渡面(151)。

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