專利名稱:網-管式熱交換器的制作方法
熱交換器是一種將攜帶熱能的流體,通過器壁傳遞給另一種冷流體的設備,所以既可作為加熱器,也可作為冷凝器、冷卻器、冷肼廣泛應用于化工、輕工、石油、食品、制藥、生物化工等等行業(yè),是應用極為普通的、常用的、也是汽-液、液-液換熱過程中耗能最大的,卻又必不可少的裝備。依據料液物性計算熱負荷和傳熱面積,如何節(jié)能并提高單位體積換熱效率,制成體積小熱交換面積又大,是設計熱交換器的主要目標,為此形成了許多適合于各種物性,多種型式的熱交換器,有列管式熱交換器、套管式熱交換器、螺旋管熱交換器、螺旋板式熱交換器、片式熱交換器、板式熱交換器,還有機械旋轉式熱交換器等。
本發(fā)明”網-管式熱交換器”是一種適合于汽-液、液-液換熱過程的新型熱交換器(圖一),利用不修鋼金屬絲網比表面積大,導熱系數又遠大于氣、液的特色,將金屬絲網片與螺旋管點焊交替組合,螺旋管內通冷媒介質,利用金屬導熱系數遠遠高于汽液的特性,將每一片金屬絲網緊貼點焊于每一圈螺旋管外管壁,形成新的換熱壁面,由此在一定的空間體積,得到盡可能大的壁面換熱面積,制成體積小、傳熱面積大、熱效率高的新型熱交換器-“網-管式熱交換器”。網-管式熱交換器可依據生產工藝流程所需,制成臥式(圖一)或立式(圖二)配置,而且可用作高真空蒸餾、短程蒸餾或準分子蒸餾系統(tǒng)的冷肼。本發(fā)明“網-管式熱交換器”結構簡單,既可用全焊接方法制成體積小、重量輕的熱交換器,如圖一圖二所示,也可根據汽液狀況(如需要定期清洗),制成帶連結法蘭(圖三M、M’為可拆卸大法蘭)網-管式熱交換器。
本發(fā)明”網-管式熱交換器”(圖一、圖二)由筒體(T)汽體進口接管(Q1)、氣體出口接管(Q2)、冷凝液出口接管(Y)、冷介質進口接管(L1)、冷介質出口接管(L2)、盤管(B1)、盤管(B2)、(二組以上時為n+1盤管)、不修鋼絲金屬網片組C、折流障板(A)、折流障板(A’)組成??赡云w從汽體進口接管(Q1)進入后,通過圖一所示折流路線,從氣體出口接管(Q2)進入真空抽氣機組??赡云w在網管式換熱器內過流時,通過多組網(C)-管(B)組合體及折流障板(A、A’)過程的換熱面積,是同體積列管式或螺旋管熱交換器的5倍,(以圖二立式網管式換熱器,若作為短程蒸餾或準分子蒸餾的冷肼為例,目前用于XX幾個廠工業(yè)化裝置Dg800的不修鋼冷肼為傳熱面積12m2,外徑600mm,高1700mm,重量~220Kg,所占空間體積為直徑0.6m,高1.7m約0.48m3。相同換熱面積12m2的網-管式換熱器重量為~142Kg,所占空間體積直徑0.35m,高1m,約占096m3,其所占空間體積僅為前者的1/5)。本發(fā)明網-管式熱交換器可凝性汽體過流時,由于網與螺旋管的每一圈緊貼用點焊機點焊成一體,故網片與螺旋管外壁面之間的傳熱過程,基本上可認為是金屬之間的熱傳導,而過流的可凝性汽體,通過如此小的空間體積,卻又是如此大的接觸面積,使過流汽化分子與網-管金屬表面間距大大縮短,優(yōu)化了傳熱過程,熱交換過程速率得到極大的提高,優(yōu)化了的換熱過程,使管間距的影響減低到最低限度。
與目前工業(yè)化套管式、列管式、螺旋管、螺旋板式熱交換器比,本發(fā)明“網-管式熱交換器”有如下優(yōu)點1.體積小,重量輕,每一個網面與每一螺旋管外圓面貼緊點焊焊接成一體,換熱效果顯著優(yōu)化。
2.節(jié)能效果明顯好于目前標準的熱交換器。
3.相同換熱面積所用材料,僅為目前標準的熱交換器一半,這對降低不修鋼熱交換器制作成本,有極大影響。
4.由于所占空間體積僅為目前標準的熱交換器~1/5,在作為設計短程蒸餾或準分子蒸餾冷肼時,具備了與蒸餾器同體成一整體制作的條件(已受理發(fā)明專利申請?zhí)?以優(yōu)化操作系統(tǒng),減少投資。
5.由于體積小,重量輕,故便于組合、拆卸、清洗。
附圖
權利要求
1.一個用金屬絲網面與每一螺旋管外圓壁面,貼緊點焊焊接成一體的熱交換器內部結構件組件。
2.一個用金屬絲網面與每一螺旋管外圓壁面,貼緊點焊焊接成一體的、每片網面外徑與簡體內壁面靠緊的、在一定距離有上下或左右對稱配佈的引流障板的內部組合體,與外部焊接有汽體進出口接管、冷介質出口接管、冷凝液出口接管,用焊接或螺栓組裝而成的網-管式熱交換器。
3.一種既可用作一般汽-液、液-掖熱交換器,也可作為冷肼用于短程蒸餾或準分子蒸餾或與短程蒸餾、準分子蒸餾制成一體的網-管式熱交換器。
全文摘要
本發(fā)明“網-管式熱交換器”是一種適合于汽-液、液-液換熱過程的新型熱交換器,它利用不銹鋼金屬絲網比表面積大,導熱系數又遠大于氣、液的特點,將金屬絲網片與螺旋管點焊交替組合,在一定的空間體積,得到盡可能大的壁面換熱面積,制成體積小、傳熱面積大、熱效率高的新型熱交換器——“網-管式熱交換器”,且可依據生產工藝流程所需,制成臥式或立式配置,而且也可用作高真空蒸餾、短程蒸餾或準分子蒸餾系統(tǒng)的冷肼,既可用全焊接方法制成體積小、重量輕的熱交換器,也可根據汽液狀況(如需要定期清洗),制成帶連結法蘭的網-管式熱交換器。
文檔編號F28D7/02GK1442663SQ0211094
公開日2003年9月17日 申請日期2002年3月4日 優(yōu)先權日2002年3月4日
發(fā)明者周增龍 申請人:周增龍