[實(shí)用新型]重疊式螺旋板熱交換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320738190.8
• 申請(qǐng)日: 2013-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN203550701U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柳蘭生;丁永平;張巖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州蘭洛煉化設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): F28D9/04
• 分類號(hào): F28D9/04
• 代理公司: 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 高玉濱

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及換熱器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種重疊式螺旋板熱交換器。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代新工藝、新技術(shù)、新材料的不斷發(fā)展和能源問題的日益嚴(yán)重，必然帶來更多的高性能、高參數(shù)換熱設(shè)備的需求。換熱器的性能對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、能量利用率以及系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性起著重要的作用，有時(shí)甚至是決定性的作用。目前在發(fā)達(dá)的工業(yè)國家熱回收率已達(dá)96%，換熱設(shè)備在石油煉廠中約占全部工藝設(shè)備投資的35%～40%。其中管殼式換熱器仍然占絕對(duì)的優(yōu)勢，約70%，其余30%為各類高效緊湊式換熱器、新型熱管和蓄熱器等設(shè)備，其中板式、板翅式、熱管及各類高效傳熱元件的發(fā)展十分迅速。隨著工業(yè)裝置的大型化和高效率化，換熱器也趨于大型化，并向低溫差設(shè)計(jì)和低壓力損失設(shè)計(jì)的方向發(fā)展。因此，幾十年來，高效換熱器的開發(fā)與研究始終是人們關(guān)注的課題，國內(nèi)外先后推出了一系列新型高效換熱器。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種重疊式螺旋板熱交換器，處理量大，換熱效率高。

為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案：一種重疊式螺旋板熱交換器，包括密封殼體和螺旋體換熱元件，該螺旋體換熱元件設(shè)在該密封殼體內(nèi)；所述螺旋體換熱元件至少設(shè)有兩個(gè)，且串聯(lián)連接；每個(gè)所述螺旋體換熱元件上設(shè)有熱介質(zhì)通道和冷介質(zhì)通道，相鄰所述冷介質(zhì)通道連通。

進(jìn)一步地，所述密封殼體為立式結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：換熱面積一般為120平方米以上，最大達(dá)到2000多平方米，可實(shí)現(xiàn)超大流量的液-液熱交換；工業(yè)廢氣50～99%的冷凝回收，減少工業(yè)廢氣排放40%左右，同時(shí)將工業(yè)廢氣冷凝過程釋放的余熱80～100%利用，有利于實(shí)現(xiàn)三廢零排放，節(jié)能降耗及環(huán)保效果顯著，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍有任何的限制作用。

如圖1所示的一種重疊式螺旋板熱交換器，包括密封殼體1和螺旋體換熱元件2，該螺旋體換熱元件2設(shè)在該密封殼體1內(nèi)；所述螺旋體換熱元件2至少設(shè)有兩個(gè)，且串聯(lián)連接；每個(gè)所述螺旋體換熱元件2上設(shè)有熱介質(zhì)通道和冷介質(zhì)通道，相鄰所述冷介質(zhì)通道連通。

重疊式螺旋板熱交換器具有兩個(gè)或兩個(gè)以上螺旋體換熱元件，熱介質(zhì)呈并聯(lián)模式分別進(jìn)入螺旋通道，從上至下流入；冷介質(zhì)呈串聯(lián)模式，由下至上進(jìn)入另一螺旋通道。熱介質(zhì)從入口11接管分別進(jìn)入兩個(gè)螺旋體換熱元件2中，流經(jīng)熱側(cè)螺旋通道，釋放熱量后，從出口12接管流出；冷介質(zhì)從入口21接管進(jìn)入，流經(jīng)冷側(cè)貫通通道，吸收熱量后，從出口22接管流出。兩種介質(zhì)在螺旋通道為錯(cuò)流流動(dòng)，冷側(cè)介質(zhì)通過兩端螺旋體為串聯(lián)走向，熱介質(zhì)在兩端螺旋體為并聯(lián)連接，使得兩端螺旋體中熱介質(zhì)的進(jìn)口溫度相同，大大提高換熱效率高。

具有以下技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)：

①提高了換熱器的處理能力。傳統(tǒng)型螺旋板熱交換器單臺(tái)的處理量一般不大于250m³/h，而重疊式螺旋板熱交換熱器的處理量一般不小于800m³/h，最高可達(dá)3000m³/h以上。

②螺旋體換熱元件多級(jí)疊加，最大限度在單位體積、單位時(shí)間內(nèi)達(dá)到充分的冷凝效果，提高冷凝效率25%以上。

③有效回收低溫?zé)崮堋＞鶆虻穆菪ǖ溃瑑煞N傳熱介質(zhì)可實(shí)現(xiàn)多段熱量交換，大大增強(qiáng)了換熱效果，余熱回收效率提高25%以上，充分利用低溫?zé)崮堋?/p>

④運(yùn)行可靠性設(shè)計(jì)。中間芯體采用無縫管式結(jié)構(gòu)，螺旋板采用翻遍焊接密封結(jié)構(gòu)，提高了設(shè)備的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和密封性能。

⑤減小阻力設(shè)計(jì)。熱側(cè)采用串聯(lián)貫通結(jié)構(gòu)，通道截面積增大20倍以上，阻力降低至0.001MPa以下；冷側(cè)采用并聯(lián)螺旋通道，通過調(diào)整螺旋體換熱元件的數(shù)量，阻力降低至0.05MPa以下

⑥采用翻遍結(jié)構(gòu)，螺旋焊縫長度減少50%，焊接應(yīng)力降低50%，提高了設(shè)備的耐腐蝕性能和使用壽命。

⑦重疊式螺旋板熱交換器適用于超大流量的液-液熱交換工況和工作壓力低或真空狀態(tài)下氣體的冷凝回收等工況。

⑧重疊式螺旋板熱交換器的主要技術(shù)參數(shù)：

（1）公稱壓力為0.6，1.0，1.6，2.5MPa（系指單通道的最大工作壓力）；

（2）允許工作溫度：根據(jù)螺旋板材料的不同，允許使用的溫度范圍為-253℃～800℃。

（3）重疊式螺旋板熱交換器可有效回收2℃的低溫差工業(yè)廢氣低溫?zé)嵩础?/p>

（4）重疊式螺旋板熱交換器由于高度較高，最高可達(dá)20米，因此一般采用立式安裝，可節(jié)約占地面積；當(dāng)螺旋體換熱元件小于等于2個(gè)時(shí)，也可臥式安裝，便于安裝和維修。