專利名稱：一種翅片管換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種翅片管換熱器，尤其是一種換熱效率更高，壓力損失更小的
翅片管空氣換熱器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在市場上的換熱器大致有兩種，一種是列管式換熱器，一種是帶翅片的換熱器， 但其普遍存在的問題是換熱時傳熱效率不夠高，壓力損失也比較大，尤其對于發(fā)酵行業(yè)來 說，其壓縮空氣本身具有壓力低、流量大的特點(diǎn)，因而要求換熱器的阻力損失小、換熱效率 高。視發(fā)酵罐液層高低，一般要求進(jìn)罐空氣壓力達(dá)O. 1MPa 0. 15MPa即可，采用常規(guī)列管 式換熱器，空氣壓縮機(jī)出口壓力一般需0. 25MPa 0. 3MPa，其中的壓力差就是能量損失，大 部分損耗在換熱器及其凈化裝置分離器、過濾器等設(shè)備上了 ，其中換熱器約占50% 。這些壓 力損失對石化高壓介質(zhì)壓縮機(jī)出口壓力而言，可能占不到0. 1 % ，可忽略不計，但對壓力低 的發(fā)酵壓縮空氣而言，壓力損失所占約為10%或更大，差距非常驚人。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種傳熱效率 更高、阻力損失更小等特點(diǎn)的翅片管換熱器。 本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種翅片管換熱器，包括承 壓外殼體、帶有翅片的換熱單元、換熱介質(zhì)進(jìn)出接管，管程排污裝置，其特征在于承壓外殼 體內(nèi)部有至少一個以上豎直或水平放置的換熱單元，換熱單元的內(nèi)部翅片管束是大體垂直 或水平的，翅片分布在各換熱管外壁上，翅片管束兩端是管程集箱，各個換熱單元的管程集 箱通過管道伸到承壓外殼體外形成其換熱介質(zhì)的進(jìn)出接管，換熱單元和承壓外殼體之間有 支撐結(jié)構(gòu)。 翅片管束可以是垂直方向的，也可以是水平方向的。本說明以垂直方向?yàn)槔敲?管程集箱可描述為上下兩部。 所述的換熱單元上部和下部各有一個供流體分配的管程集箱，管程集箱由弓形側(cè) 板和弧形頂板組成，其截面設(shè)計為圓缺形，上管程集箱里設(shè)置有N個管程分隔板，其頂部設(shè) 置有管道，而下管程集箱則是N-l個管程分隔板，N是自然數(shù)。 作為改進(jìn)，翅片管束各翅片物理參數(shù)相同，其管束整體構(gòu)成一長方體形的通道，其 空氣流經(jīng)的截面是方形的。 作為改進(jìn)，支撐結(jié)構(gòu)是換熱單元和承壓外殼體之間有沿圓周面分布的支撐板、支 承座組成，均焊接在承壓外殼體內(nèi)壁上。 作為改進(jìn)，管程集箱進(jìn)出接管伸出承壓外殼體部分的端部有法蘭連接，與其相配 合的承壓外殼體開孔接管的端部也有法蘭連接，兩法蘭之間有平墊片密封，并通過螺栓連 接。 所述的管程排污裝置是作為換熱單元的換熱介質(zhì)排污通道，從內(nèi)部連接到承壓外
3殼體外部，管程和殼程介質(zhì)均密封。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于其傳熱效率更高、阻力損失更小，應(yīng)用 更加廣泛。

圖1是本實(shí)用新型一種翅片管換熱器的局部剖主視圖； 圖2是本實(shí)用新型一種翅片管換熱器的全剖左視圖； 圖3是本實(shí)用新型一種翅片管換熱器進(jìn)出接管裝置的局部放大圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，以空氣冷卻為實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 如圖1、圖2所示的一種翅片管換熱器，包括承壓外殼體1、帶有翅片的換熱單元 2 (圖中有2件)、換熱介質(zhì)進(jìn)出接管3、管程排污裝置4和內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)5等。所述帶有翅 片的換熱單元2主要由管程集箱6a、6b和翅片管束7組成。而管程集箱6由弓形側(cè)板12 和弧形頂板8封閉組成的上、下管程集箱6a、6b。 其承壓外殼體l，是一種普通圓筒型壓力容器，承受壓縮空氣的壓力。在兩個封頭 中心部位各有一個接管，一個是空氣的入口 la，一個是空氣的出口 lb，因而壓縮空氣走殼 程。 其帶有翅片的換熱單元2，類似一種空冷器散熱片，包括翅片管束7、上下圓缺形 管程集箱6a、6b。冷卻介質(zhì)走管程。其翅片管束7，是從橫截面看，管子中心布置成三角形 排列，截面周邊成矩形的形式，其翅片形狀是規(guī)則或不規(guī)則，其管束可以根據(jù)需要選用不同 的數(shù)量和材料進(jìn)行組合。其圓缺形管程集箱6是為了適應(yīng)承壓外殼體1、翅片管束7安裝形 成的剩余空間特點(diǎn)而設(shè)計的特殊結(jié)構(gòu)，是由弓形側(cè)板和弧形頂板組成一個截面為圓缺形的 流體分配的管程集箱，上部管程集箱6a內(nèi)部設(shè)置有N個管程分隔板9，其頂部設(shè)置有管道， 下部管程集箱6b則是N-1個管程分隔板，N是自然數(shù)，本實(shí)施例子N為l，其底部設(shè)置有排 污裝置4。 其內(nèi)部換熱單元管程介質(zhì)通過所述換熱介質(zhì)進(jìn)出接管裝置3 (這里包括換熱介質(zhì) 進(jìn)入接管3a、3c，換熱介質(zhì)出口接管3b、3d，從3a和3c可以進(jìn)相同或不同的換熱介質(zhì))進(jìn)出 承壓外殼體1。其外殼體1在帶有翅片的換熱單元2接管14對應(yīng)位置上開孔接管15，接管 15內(nèi)徑稍大于接管14外徑，換熱單元2縱向裝入外殼體后，再橫向移動，使得內(nèi)部接管14 伸出外殼體接管15，其管程集箱進(jìn)出接管14伸出承壓外殼體部分的端部有法蘭10連接，與 其相配合的承壓外殼體接管15的端部也有法蘭11連接，兩法蘭之間有平墊片密封，并通過 螺栓連接。使得換熱介質(zhì)能進(jìn)入內(nèi)部換熱單元，而外殼體l內(nèi)壓縮空氣又不能泄漏至外部 或管程。 其管程排污裝置4的功能在于，帶有翅片的換熱單元2管程介質(zhì)排污時，流體能通
過此裝置順利排泄至承壓外殼體1外部，而不發(fā)生介質(zhì)的泄漏和空氣的泄漏。 其殼體內(nèi)壁上焊接有內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)5，包括多個對稱支承座5a和支撐板5b，支撐
板5b填補(bǔ)了換熱單元2和承壓外殼體1之間的圓缺形空隙，有固定換熱單元和防止殼程空
氣走短路的密封雙重作用。[0022] 使用該裝置時，高溫或低溫壓縮空氣從空氣的入口 la進(jìn)入，從空氣的出口 lb排 出，使空氣走殼程，其換熱介質(zhì)從換熱介質(zhì)進(jìn)入接管3a、3c進(jìn)入，通過多個翅片管束7，在管 程集箱6的另一端由換熱介質(zhì)出口接管3b、3d排出。換熱介質(zhì)和壓縮空氣形成錯流，進(jìn)行 換熱，壓縮空氣流動時和管束上各翅片的接觸，使換熱面積大大增加，同時其壓縮空氣橫掠 翅片管間隙，在宏觀上呈直線通過，因而其阻力損失較小。為了進(jìn)一步提高其換熱面積，可 以有多組帶翅片的換熱單元2并聯(lián)換熱，其各帶翅片的換熱單元2結(jié)構(gòu)大致相同，翅片管束 7數(shù)目可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。
權(quán)利要求一種翅片管換熱器，包括承壓外殼體、帶有翅片的換熱單元、換熱介質(zhì)進(jìn)出接管，管程排污裝置，其特征在于承壓外殼體內(nèi)部有至少一個以上豎直或水平放置的換熱單元，換熱單元的內(nèi)部翅片管束是大體垂直或水平的，翅片分布在各換熱管外壁上，翅片管束兩端是管程集箱，各個換熱單元的管程集箱通過管道伸到承壓外殼體外形成其換熱介質(zhì)的進(jìn)出接管，換熱單元和承壓外殼體之間有支撐結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的翅片管換熱器，其特征在于所述的換熱單元上部和下部各 有一個供流體分配的管程集箱，管程集箱由弓形側(cè)板和弧形頂板組成，其截面設(shè)計為圓缺 形，上管程集箱里設(shè)置有N個管程分隔板，其頂部設(shè)置有管道，而下管程集箱則是N-l個管 程分隔板，N是自然數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的翅片管換熱器，其特征在于所述的翅片管束各翅片物理參 數(shù)相同，其管束整體構(gòu)成一長方體形的通道，其空氣流經(jīng)的截面是方形的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的翅片管換熱器，其特征在于所述的支撐結(jié)構(gòu)是換熱單元和 承壓外殼體之間有沿圓周面分布的支撐板、支承座組成，均焊接在承壓外殼體內(nèi)壁上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的翅片管換熱器，其特征在于所述的管程集箱進(jìn)出接管伸出 承壓外殼體部分的端部有法蘭連接，與其相配合的承壓外殼體開孔接管的端部也有法蘭連 接，兩法蘭之間有平墊片密封，并通過螺栓連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的翅片管換熱器，其特征在于所述的管程排污裝置是作為換 熱單元的換熱介質(zhì)排污通道，從內(nèi)部連接到承壓外殼體外部，管程和殼程介質(zhì)均密封 。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種翅片管換熱器，由承壓外殼體、帶有翅片的換熱單元、換熱介質(zhì)進(jìn)出接管、管程排污裝置和內(nèi)部支承、密封結(jié)構(gòu)等組成。其承壓外殼體內(nèi)部有至少一個以上豎直或水平放置的換熱單元，換熱單元的內(nèi)部換熱管束是大體垂直或水平的，翅片分布在各換熱管外壁上，各個換熱單元通過管道伸到承壓外殼體外形成其換熱介質(zhì)的進(jìn)出接管，換熱單元和承壓外殼體之間有支撐結(jié)構(gòu)。采用此換熱器結(jié)構(gòu)后，可以靈活地調(diào)整翅片管材料和數(shù)量，來滿足不同的換熱要求，換熱效率較高，并且阻力損失也大大減小，因而其可以應(yīng)用在更廣泛的換熱領(lǐng)域當(dāng)中。
文檔編號F28F9/007GK201488600SQ20092012167
公開日2010年5月26日 申請日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者陸飛浩 申請人:陸飛浩