[實用新型]一種片狀串聯的管殼式換熱器

有效

• 申請號: 201920992868.2
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN210242496U
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 周偉;呂洪;王巖斌
• 申請（專利權）人: 河南豫氫裝備有限公司
• 主分類號: F28D7/04
• 分類號: F28D7/04;F28F9/22;F28F3/02
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本實用新型公開了一種片狀串聯的管殼式換熱器，殼體上設有殼程進出液法蘭，殼體端蓋上設有穿殼轉接頭，殼體內部設有管程組件和折流板組件，其中管程組件由多個平行并列設置的片狀同心圓形盤管通過焊接或高壓專用卡套彎頭和轉接管串聯而成，折流板組件由多個平行并列設置的針肋擾流板、固定多個針肋擾流板的定位桿、套設于定位桿上用于對針肋擾流板進行限位的短定位桿套和長定位桿套及安裝于定位桿兩端用于對短定位桿套和長定位桿套進行定位鎖緊的鎖緊螺母組成。本實用新型在有效解決高壓氫氣管程耐壓的前提下，使得換熱器結構更加靈活緊湊、換熱性能更加高效、維修更加便捷，通過折流板組件的擾流設計，打破流體邊界層以強化換熱效果。

技術領域

本實用新型屬于管殼式換熱器技術領域，具體涉及一種片狀串聯的管殼式換熱器。

背景技術

在加氫站，加氫機給燃料電池汽車車載氫系統快速加注高壓氫氣過程中，若不采取控溫措施的氫氣快速加注，會因氫氣加注過程的壓縮熱和焦耳-湯普森效應，使得車載氫系統中氣瓶內的溫度快速上升，遠超儲氫瓶的許可使用溫度范圍，帶來極大的安全隱患。因此氫氣加注前，通常需要通過換熱器對高壓氫氣進行預冷處理。

加氫站需要安全性高、耐高壓、抗氫脆、可靠性好、結構緊湊尺寸小、加工安裝維護簡便、換熱效率高的換熱器，以滿足高壓氫氣加注時的氫氣快速預冷需求。但是目前市場上適合承壓的商品化的換熱器，包括常應用于列管殼式換熱器、螺旋管式換熱器以及在此基礎上改型的各類換熱器等，均難以同時滿足加氫站高壓氫氣對換熱預冷的相關要求，故亟需提出一種新型的耐高壓緊湊型高效換熱器以解決加氫預冷問題。

發明內容

本實用新型解決的技術問題是提供了一種結構緊湊靈活合理、加工安裝簡便且換熱效果較好的可耐高壓的片狀串聯的管殼式換熱器。

本實用新型為解決上述技術問題采用如下技術方案，一種片狀串聯的管殼式換熱器，包括殼體及通過鎖緊螺栓密封固定于殼體兩端的殼體端蓋，其特征在于：所述殼體上設有殼程進出液法蘭，殼體端蓋上設有穿殼轉接頭，殼體內部設有管程組件和折流板組件，其中管程組件由多個平行并列設置的片狀同心圓形盤管通過焊接或高壓專用卡套彎頭和轉接管串聯而成，折流板組件由多個平行并列設置的針肋擾流板、固定多個針肋擾流板的定位桿、套設于定位桿上用于對針肋擾流板進行限位的短定位桿套和長定位桿套及安裝于定位桿兩端用于對短定位桿套和長定位桿套進行定位鎖緊的鎖緊螺母組成，多個平行并列設置的針肋擾流板交替平行設置于多個平行并列設置的片狀同心圓形盤管之間。

優選的，所述殼程進出液法蘭通過焊接固定于殼體上，該殼程進出液法蘭為液側進出口，液體通過液側進口進入殼體再通過折流板組件不斷擾流后由液側出口排出，管程組件流通介質為高壓流體。

優選的，所述殼體兩端分別設有連接法蘭，殼體端蓋上設有與殼體兩端連接法蘭相配的安裝孔，殼體端蓋與殼體兩端的連接法蘭通過鎖緊螺栓連接固定，安裝孔內側設有用于安裝O型密封圈的環形密封槽，O型密封圈安裝于環形密封槽內，殼體端蓋上設有管程組件穿殼時所用穿殼轉接頭對應的螺紋孔。

優選的，所述管程組件中的片狀同心圓形盤管的數量根據換熱量大小及殼體長度進行靈活裝配，片狀同心圓形盤管的進出口分布于片狀同心圓形盤管兩側，相鄰的片狀同心圓形盤管之間通過焊接或高壓專用卡套彎頭和轉接管串聯連接，處于進氣端的片狀同心圓形盤管進口通過殼體端蓋上的穿殼轉接頭與殼體外部的進氣管道連接，處于出氣端的同心圓形盤管出口通過殼體端蓋上的穿殼轉接頭與殼體外部的出氣管道連接。

優選的，所述折流板組件中的針肋擾流板外徑與殼體內徑相匹配，相鄰的針肋擾流板上設有用于連接相鄰的片狀同心圓形盤管連接管的錯位缺口，針肋擾流板的兩側分別設有用于擾流的圓柱形凸臺，該圓柱形凸臺的高度與相鄰片狀同心圓形盤管和針肋擾流板之間的間距一致，圓柱形凸臺在針肋擾流板上呈圓周陣列排布。