[發明專利]三位一體殼管式油氣換熱器

有效

• 申請號: 201310424649.1
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103453782A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 林;繆志華;朱志平;張貴德;雷學云;張劍俠;孫罡
• 申請（專利權）人: 南京都樂制冷設備有限公司
• 主分類號: F28B1/02
• 分類號: F28B1/02;F28F9/18;F28F19/02;F28F21/08
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 吳茂杰;朱顯國

技術領域

本發明屬于間壁式換熱器技術領域，特別是一種用于冷凝式油氣回收的三位一體殼管式油氣換熱器。

背景技術

冷凝式油氣回收由低溫制冷系統提供極低溫的冷源，通過換熱器，將油氣混合物中的油冷凝實現回收利用及凈化空氣。為充分回收利用經分離的低溫低濃度油氣的冷量，高溫高濃度油氣、低溫低濃度油氣和制冷劑三種溫差極大的介質需要在同一個換熱內換熱。對于普通油氣回收機組，廣泛采用高效的鋁板翅換熱器，其多通道結構且緊湊，傳熱系數高。但是在比如火車用、碼頭用油氣回收機組中，機組需要每天24小時連續運行的，且由于油氣中含有硫化氫成分，鋁板翅換熱器不能耐硫化物的腐蝕，另一方面融冰率小，易結冰堵塞通道而不能連續使用，因此鋁板翅換熱器無法在這樣的特殊場合使用。目前，替代方法之一是用二維氟-氣殼管式換熱器取代鋁板翅換熱器，但能量損耗比較大；其二是用二維氟-氣殼管式換熱器和二維氣-氣殼管式換熱器組合取代鋁板翅換熱器的方法，解決了能量損耗問題，但是換熱器組占據相當大的空間，不利于冷凝式油氣回收機組在火車、碼頭等領域的推廣應用。

總之，現有冷凝式油氣回收換熱器存在的技術問題是：在保證三種不同溫度流體換熱的前提下如何實現換熱器的小體積和耐腐蝕。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三位一體殼管式油氣換熱器，結構緊湊，耐腐蝕，保證溫差極大的三種流體在同一個換熱器內高效換熱。

實現本發明目的的技術方案為：一種三位一體殼管式油氣換熱器，包括殼體和置于殼體內的傳熱管；

所述傳熱管由外管和置于外管內的內管組成；

所述殼體由左封頭、左外殼體、中間殼體、右外殼體和右封頭順序連接而成；

所述左封頭內有隔板，將左封頭至少分成一個外接供制冷劑進口管的制冷劑進入區，和一個外接制冷劑出口管的制冷劑排出區，所述右封頭內部連通，供制冷劑流過，所述內管沿軸向穿過左外殼體、中間殼體和右外殼體，左側開口在左封頭內，右側開口在右封頭內，制冷劑進、出口管、左封頭、內管和右封頭形成制冷劑通道；

所述左外殼體上部設有左高溫油氣管，下部設有左凝析油接管，右外殼體上部設有右高溫油氣管，下部設有右左凝析油接管，所述外管沿軸向穿過中間殼體，左側開口在左外殼體內，右側開口在右外殼體內，左高溫油氣接管、左外殼體、外管與內管之間、右外殼體和右高溫油氣接管形成高溫油氣通道，凝析油分別從左凝析油接管和右左凝析油接管排出；

所述中間殼體左上側設有左低溫油氣管，右上側設有右低溫油氣管，中間殼體內部設有多個折流板，左低溫油氣管、中間殼體與外管之間及右低溫油氣管形成低溫油氣通道。

本發明與現有技術相比，其顯著優點在于：

（1）結構緊湊：三個不同通道有機的結合，利用鑲嵌式套中套結構形式，即大管套小管形成管外、管環、管內三個獨立空間，使三個不同溫度場的介質可以直接換熱；

（2）換熱效率高：高溫高濃度油氣通過外高效換熱管與低溫低濃度油氣進行換熱，把低溫油氣的廢棄冷量進行回收利用，可降低機組5-8%的能耗；

（3）密封性好：摒棄常規的先脹接再焊接方式，而是采用先焊接再脹接方式，并且中間管頭板與換熱管焊接面加工成寬、深均為2mm的環凹槽，如此焊接時可以將管頭板或封頭母材、換熱管母材和焊料三者有機熔合在一起，確保換熱器不泄漏；外管、內管均采用不銹鋼內外螺紋波節管，可以承受-110℃低溫，同時也能承受120℃高溫，關鍵是能承受-110℃至120℃的驟冷驟熱而引起的應力變化；

（4）耐腐蝕性：換熱器所有材質選用牌號為00Cr17Ni14Mo2的316L鈦材鋼，既可以防油氣中含硫物質的腐蝕，又可以防海邊的鹽霧腐蝕，換熱器外表面涂環氧厚膜型面漆，俗稱海軍漆，對防鹽霧進行了雙重保險。

附圖說明

圖1是本發明三位一體殼管式油氣換熱器的外形圖。

圖2是本發明三位一體殼管式油氣換熱器的外形俯視圖。

圖3是圖1的軸向剖面局部放大圖。

圖4是圖1中封頭的軸向視圖。

圖5是圖1中外殼體的軸向視圖。

圖中：11外管，12內管，21左封頭，211制冷劑進口管，22右封頭，212制冷劑出口管，31左外殼體，311左高溫油氣管，312左凝析油接管，32右外殼體，321右高溫油氣管，322右凝析油接管，4中間殼體，41左低溫油氣管，42右低溫油氣管。

具體實施方式

如圖1至圖5所示，本發明三位一體殼管式油氣換熱器，包括殼體和置于殼體內的傳熱管；