專利名稱：用于油氣回收的冷凝換熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及油氣回收裝置，尤其是一種強化冷凝換熱裝置。
背景技術(shù)：
汽油等輕質(zhì)油含有大量的輕烴組分，具有很強的揮發(fā)性，在開采、煉制、收 發(fā)、銷售及應(yīng)用等過程中，有一部分液態(tài)烴組分汽化而逸入大氣，造成嚴重的油 品蒸發(fā)損耗，來了嚴重的安全隱患、環(huán)境污染、能源浪費以及經(jīng)濟損失等一系列 問題，必須加以回收。在冷凝法油氣回收裝置中，由于油氣中不凝氣體的含量較 大，阻礙了換熱器內(nèi)的傳熱和傳質(zhì)過程，極大地降低了冷凝效率，造成油氣回收 設(shè)備龐大，造價高昂，而且效率低，效果不理想。
基于油氣難以冷凝的特點，本實用新型以提高冷凝效率為切入點，使用雙螺 旋彈簧換熱管為換熱管的結(jié)構(gòu)形式，大大地的提高了換熱系數(shù)和冷凝效率。
雙螺旋彈簧換熱管由金屬管和雙螺旋彈簧組成，雙螺旋彈簧內(nèi)插于金屬管 中。將細金屬絲繞制成小彈簧，再由小彈簧按照螺旋線繞制成雙螺旋彈簧。雙螺 旋彈簧的外徑稍大于金屬管內(nèi)徑，從而使金屬絲緊貼壁面，或在金屬絲和管內(nèi)壁 接觸點處用釬焊連接，減小金屬絲和管內(nèi)壁間的接觸熱阻，金屬絲可以起到針肋 的作用。
雙螺旋彈簧換熱管內(nèi)插的雙螺旋彈簧一方面可以增強管內(nèi)氣體的擾動，另一 方面金屬絲可以改善流體溫度場，大大提高了換熱效率。傳質(zhì)過程中，過飽和油 氣體通過兩種方式冷凝為液態(tài)即均勻成核小液滴與其他小液滴碰撞長大； 非均勻成核小液滴與液體或者固體壁面碰撞而粘附。均勻成核需要釋放界面能 量，金屬絲可以提供額外的過冷度，便于能量傳遞。非均勻成核需要較大的固液 或者液液接觸角，由于金屬絲半徑較小，接觸角比平壁大得多，有利于小液滴凝 結(jié)。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題:本實用新型的目的在于提供一種冷凝效率高的用于油氣回收的冷 凝換熱裝置，采用雙螺旋彈簧換熱管結(jié)構(gòu)作為換熱元件，它將克服油氣冷凝效率 低的難點，制造出體積小，冷凝效率高，適用于油氣冷凝回收裝置。
技術(shù)方案本實用新型的用于油氣回收的冷凝換熱裝置中殼體內(nèi)設(shè)置由若 千根換熱管所組成的管束，管束的一端固定在固定管板上，另一端固定在浮頭管 板上；固定管板的兩端面分別與殼體和管箱相連接，第一管箱的另一端為平蓋， 管箱內(nèi)置有至少一塊位于管箱與固定管板之間的第一管程隔板；浮頭管板的外周 與鉤圈和浮頭蓋連接，浮頭蓋內(nèi)置有至少一塊管程隔板；第二管箱與殼體相連接 并將浮頭蓋包于第二管箱中，第二管箱的另一端與第二平蓋連接；在殼體上設(shè)有 制冷劑進口管，制冷劑進口管與殼體中的噴淋管連接；第一管箱內(nèi)的第一管程隔 板與第一管箱、平蓋、固定管板組成至少一個腔體；浮頭蓋內(nèi)的第二管程隔板與 浮頭管板、浮頭蓋組成至少一個腔體；每個腔體都對應(yīng)有一根冷凝液導(dǎo)管，并于 之相連接，冷凝液導(dǎo)管上設(shè)有疏液閥。
所用的換熱管為雙螺旋彈簧換熱管，雙螺旋彈簧換熱管由金屬管和雙螺旋彈 簧組成，雙螺旋彈簧內(nèi)插于金屬管中。
殼體上設(shè)有集液包和集氣包，制冷劑進口管與殼體連接，制冷劑進口管一端 與噴淋管連接。冷凝裝置底部設(shè)有底座。
前面所述的雙螺旋彈簧換熱管由金屬管和雙螺旋彈簧組成，雙螺旋彈簧內(nèi)插 于金屬管中。將細金屬絲繞制成小彈簧，再由小彈簧按照螺旋線繞制成雙螺旋彈 簧。雙螺旋彈簧的外徑稍大于金屬管內(nèi)徑，從而使金屬絲緊貼壁面，或在金屬絲 和管內(nèi)壁接觸點處用釬焊連接，減小金屬絲和管內(nèi)壁間的接觸熱阻，金屬絲可以 起到針肋的作用。
雙螺旋彈簧換熱管的結(jié)構(gòu)和功能特點正好與油氣冷凝的難點相吻合，因此采 用雙螺旋管作為換熱管來冷凝油氣成效顯著。
有益效果本實用新型與現(xiàn)有的油氣冷凝換熱裝置相比，由于采用管內(nèi)冷凝， 油氣的冷凝效率得到了提高，尤其是雙螺旋彈簧換熱管的使用強化了油氣的傳熱 冷凝過程。在制冷劑側(cè)采用噴淋蒸發(fā)方式，傳熱效果好，制冷劑充注量少。換熱 裝置整體構(gòu)造為浮頭結(jié)構(gòu)，可以有效消除溫度變化時換熱管的變形應(yīng)力，且易于 制造和清洗。

圖1為本實用新型的實施例的剖視圖。 圖2為雙螺旋彈簧換熱管截面示意圖。 圖3為雙螺旋彈簧換熱管剖面示意圖。 圖4為雙螺旋彈簧換熱管小彈簧繞制軌跡示意圖。
具體實施方法
參照圖l，用于油氣回收的冷凝換熱裝置包括殼體7，在殼體上設(shè)有制冷劑 進口管5，制冷劑可以通過制冷劑進口管進入殼體內(nèi)的噴淋管8，通過噴淋管均 勻的噴淋在雙螺旋彈簧換熱管9上吸熱而蒸發(fā)；殼體上還設(shè)有集液包20和集氣 包6，集氣包用于收集氣體制冷劑，集液包用于收集未蒸發(fā)的制冷劑和潤滑油， 集液包內(nèi)的一部分液體通過泵抽吸到制冷劑進口管，然后再進入殼程蒸發(fā)。殼體 內(nèi)設(shè)置有若千根雙螺旋彈簧換熱管9組成的管束，管束由支持板21或者支持架 固定其水平位置。管束的一端與固定管板4連接，另一端與浮頭管板11連接； 固定管板4的兩端分別與第一管箱2和殼體7相接觸，第一管箱2和殼體用螺栓 和螺母連接固定；第一管箱2上設(shè)有冷凝液出口 16，第一管箱2的另一端與第 一平蓋15接觸，并通過螺栓和螺母固定；第一平蓋15外側(cè)設(shè)置油汽體進口 1 和氣體出口 14;第一管箱2內(nèi)設(shè)置第一管程隔板3，第一管程隔板3的兩端分別 與第一平蓋15和固定管板4接觸，第一管程隔板3可以起到隔斷不同管程氣體 和收集冷凝液的作用；第一管程隔板3上設(shè)有冷凝液導(dǎo)管17，冷凝液導(dǎo)管17的 一端與冷凝液出口 16相連，冷凝液導(dǎo)管17上設(shè)置有疏液閥18，未冷凝的氣體 無法流過疏液閥，而冷凝液可以流過疏液閥，疏液閥還起到隔斷管程與冷凝液出 口壓差的作用。浮頭管板11兩端分別與鉤圈10和浮頭蓋13接觸，鉤圈和浮頭 蓋用螺栓和螺母連接；浮頭蓋和浮頭管板間設(shè)置第二管程隔板22，第二管程隔 板22與冷凝液導(dǎo)管27聯(lián)接，冷凝液導(dǎo)管27另一端與冷凝液出口 24連接，冷凝 液導(dǎo)管27上設(shè)置疏液閥26。殼體的另一端與第二管箱12用螺栓和螺母固定， 第二管箱12上設(shè)有冷凝液出口 24;由于第二管箱12的直徑大于殼體的直徑， 制冷劑和潤滑油會在第二管箱12底部積存，第二管箱12上還設(shè)置制冷劑和潤滑 油出口23。第二管箱12的另一側(cè)與第二平蓋25用螺栓和螺母固定，第二管箱12和第二平蓋25間必須密封良好，防止制冷劑泄漏。
前面所述的雙螺旋彈簧換熱管由金屬管和雙螺旋彈簧組成，雙螺旋彈簧內(nèi)插 于金屬管中。將細金屬絲繞制成小彈簧，再由小彈簧按照螺旋線(如圖4)繞制 成雙螺旋彈簧。雙螺旋彈簧的外徑稍大于金屬管內(nèi)徑，從而使金屬絲緊貼壁面， 或在金屬絲和管內(nèi)壁接觸點處用釬焊連接，使金屬絲和管內(nèi)壁間的接觸熱阻減 小，金屬絲可以起到針肋的作用。
氣體側(cè)的除垢推薦使用化學(xué)清洗的方法，即使用除垢劑溶液在換熱器的氣體 側(cè)以一定速度循環(huán)流動一段時間，以達到除垢的目的。
權(quán)利要求1. 一種用于油氣回收的冷凝換熱裝置，其特征在于殼體(7)內(nèi)設(shè)置由若干根換熱管(9)所組成的管束，管束的一端固定在固定管板(4)上，另一端固定在浮頭管板(11)上；固定管板(4)的兩端面分別與殼體(7)和管箱(2)相連接，第一管箱(2)的另一端為平蓋(15)，管箱(2)內(nèi)置有至少一塊位于管箱(2)與固定管板(4)之間的第一管程隔板(3)；浮頭管板(11)的外周與鉤圈(10)和浮頭蓋(13)連接，浮頭蓋(13)內(nèi)置至少有一塊管程隔板(22)；第二管箱(12)與殼體(7)相連接并將鉤圈(10)、浮頭管板(11)、浮頭蓋(13)包于其中，第二管箱的另一端與第二平蓋(25)連接；在殼體(7)上設(shè)有制冷劑進口管(5)，制冷劑進口管(5)與殼體(7)中的噴淋管(8)連接；第一管箱(2)內(nèi)的第一管程隔板(3)與第一管箱(2)、平蓋(15)、固定管板(4)組成至少一個腔體；浮頭蓋(13)內(nèi)的第二管程隔板(22)與浮頭管板(11)、浮頭蓋(13)組成至少一個腔體；每個腔體都對應(yīng)有一根冷凝液導(dǎo)管，并于之相連接，冷凝液導(dǎo)管上設(shè)有疏液閥。
2. 如權(quán)利1所述的用于油氣回收的冷凝換熱裝置，其特征在于所用的換熱 管(9)為雙螺旋彈簧換熱管，雙螺旋彈簧換熱管由金屬管和雙螺旋彈簧組成，雙 螺旋彈簧內(nèi)插于金屬管中。
專利摘要用于油氣回收的冷凝換熱裝置采用雙螺旋彈簧換熱管結(jié)構(gòu)作為換熱元件，它將克服油氣冷凝效率低的難點，制造出體積小，冷凝效率高，適用于油氣冷凝回收裝置，殼體(7)內(nèi)設(shè)置由若干根換熱管(9)所組成的管束，管束的一端固定在固定管板(4)上，另一端固定在浮頭管板(11)上；固定管板(4)的兩端面分別與殼體(7)和管箱(2)相連接，第一管箱(2)的另一端為平蓋(15)，管箱(2)內(nèi)置有至少一塊位于管箱(2)與固定管板(4)之間的第一管程隔板(3)；浮頭管板(11)的外周與鉤圈(10)和浮頭蓋(13)連接，浮頭蓋(13)內(nèi)置至少有一塊程隔板(22)；第二管箱(12)與殼體(7)相連接并將鉤圈(10)、浮頭管板(11)、浮頭蓋(13)包于其中。
文檔編號F28B1/00GK201255582SQ20082004067
公開日2009年6月10日 申請日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者張小松, 塏 杜, 趙志偉 申請人:東南大學(xué)