[實用新型]一種風冷換熱裝置

有效

• 申請號: 201220351457.3
• 申請日: 2012-07-19
• 公開（公告）號: CN202747864U
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 劉偉軍;張真華;徐德朗;丁镠;吳江;吳乃林
• 申請（專利權）人: 揚州電力設備修造廠
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10;F28F1/20
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 李海燕

技術領域

本實用新型涉及一種在電力、化工、鋼鐵等行業中使用到的冷卻設備，特別涉及一種在發動機組氫氣干燥設備中的風冷換熱裝置，屬于熱工設備技術領域。

背景技術

冷卻換熱器屬熱工設備，在電力、車輛冷卻系統、空調系統中應用得比較廣泛，如電廠、汽車、冰箱、空調中。現在的火力發電廠發電機組用氫氣來做冷卻保護氣，但是對氫氣的濕度有較高的要求，而吸附式氫氣干燥裝置使用吸附劑帶走潮氣，通過加熱、冷卻、汽水分離的循環系統來再生吸附劑。目前干燥裝置上的冷卻換熱方式為水冷式，但是由于設備24小時不間斷工作，就需要源源不斷的水與熱混合氣換熱，這種水資源的消耗一年將耗去上萬噸，不僅增加了運行成本，同時也對水資源造成極大的浪費。尤其是西北部那些水資源匱乏地區，情況更為嚴重。

常規的管道冷卻換熱過程中，水蒸氣逐漸的凝結，進而形成液膜，阻礙了熱混合氣與管道壁的接觸，這也是冷凝換熱的主要熱阻。隨著換熱冷凝的繼續進行，液膜熱阻增加，換熱效果降低。同時水蒸氣的凝結會導致管內氣體流速下降，進而換熱系數跟著減少。另一個問題就是冷卻凝結過程中出現的氣液兩相流型對流動阻力和系統運行的穩定性都會造成不利影響。

實用新型內容

本實用新型為了解決以上問題提供了一種結構簡單、提高換熱效率、降低生產成本、運行穩定的風冷換熱裝置。

本實用新型的技術方案是：該裝置包括一級換熱套管、二級換熱套管，所述的一級換熱套管和二級換熱套管分別由內管和內管外套置的外管構成，所述的一級換熱套管和二級換熱套管的內、外管互相置換連接，所述的一級換熱套管上設有高溫氣體進口和冷卻介質出口；所述的二級換熱套管上設有冷卻介質進口和氣體出口。

所述的一級換熱套管包括內管一和外管一，所述的二級換熱套管包括內管二和外管二；所述的內管二與外管一焊接固定密封，所述的內管一與外管二焊接固定密封；所述的內管一和內管二外側固定連接多個散熱片。

所述的內管二與外管一焊接固定密封，該連接處為二級冷卻介質進口，所述二級冷卻介質進口處的內管一外側固定連接有散熱片；所述的內管一與外管二焊接固定密封，該連接處為二級進氣口，所述二級進氣口處的內管二外側固定連接有散熱片。

所述的內管一進口為高溫氣體進口，所述的外管一出口為冷卻介質出口，所述的內管二進口為冷卻介質進口，所述的外管二出口為氣體出口；所述的冷卻介質出口處的內管一外側固定連接多個散熱片，所述的氣體出口處的內管二外側固定連接多個散熱片。

本實用新型采用雙管互補置換換熱凝結技術，一級換熱套管與二級換熱套管的內、外管相互置換，一級冷卻時，熱混合氣從內管一流進，與充滿外管一已經熱交換過一次的冷卻介質進行熱交換冷卻，然后進入二級冷卻換熱，熱混合氣則進入充滿帶有散熱片的外管二，冷卻介質則從內管二通過與熱混合氣熱交換。

本實用新型的分級冷卻和二級冷卻結構設計使水蒸氣凝結成的液膜快速的形成珠狀進而形成膜珠共存的流狀，提高了凝結換熱系數，有效的減小了液膜熱阻，最大程度的消除氣液兩相流。外管一與外管二外側的空氣也同時與熱混合氣進行熱交換，提高了散熱片的利用效率。二級換熱冷卻結束之后，利用壓力和重力通過汽水分離器實現氣液分離。本實用新型通過上述技術改善了換熱裝置的一些現狀，節約了水資源，降低了運行成本；節省了材料，降低制作成本，適用于濕蒸汽和不溶于水的混合熱氣體的冷卻以及水蒸氣的冷卻凝結和一些干燥裝置。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖中1是高溫氣體進口，2是冷卻介質出口，3是冷卻介質進口，4是氣體出口，5是內管一，6是外管一，7是二級冷卻介質進口，8是二級進氣口，9是內管二，10是外管二，11是散熱片。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步的解釋。