[实用新型]箱壳式热交换器元件

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种制冷系统的热交换器元件，尤其是利用深冷技术进行气体液化与分离的设备中的箱壳式热交换器元件。

背景技术

随着环保要求越来越严格，加油站汽油挥发的油气也需要净化治理。采用深冷技术冷凝分离油气，要求设备具有较高换热效率。提高热交换器的换热效率的方法之一是增加流动程数和错流次数。目前，这类设备采用的管壳式热交换器，是在圆筒罐体内设置许多平行的管子，管子连接为管束状，在圆形罐体内形成管内空间和管外空间。管内空间称管程，是制冷剂的通道；管外空间称壳程，是热流体即被分离净化气体的通道。让两种流体分别从管程和壳程中流过，进行热量交换。一般一个罐体内只能设置1-2个管程，再增加管程就要增加罐体。增加壳程的方法是增加分程隔板数量，因此就会增大罐体体积。管壳式热交换器组装的油气分离净化设备体积庞大，不适宜在加油站使用。为了使设备体积小型化，采用翅片式蒸发器置于箱体内组装冷凝式空气分离净化设备，但是一组蒸发器只能有一个壳程，蒸发器弯管空间也会使气体通道短路，影响换热效果。因此，油气分离需要体积小、换热效率高的热交换器设备。

发明内容

为了克服管壳式热交换器或翅片式蒸发器程数少、体积大等缺点，本实用新型提供一种由套片管、折流板、箱壳体制作的箱壳式热交换器元件。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

以套片管、折流板、箱壳体组合制作箱壳式热交换器元件。套片为不锈钢正方形薄片，表面有褶皱和中心孔，中心孔有折边。套片管是在基管上等距离穿接套片制成。基管胀管后与套片折边紧密接触，确保传热效果。套片管并排安置于箱壳体内。折流板按照一定距离交错穿插在套片中，支撑和固定套片管，使箱壳内的空间分隔成能改变流体流动方向的往返路径，同时增加壳程。

将套片管基管串接起来，管内空间作为冷流体即制冷剂的管程通道，管外空间作为热流体即被分离净化气体的壳程通道。套片管基管穿过壳板处焊接，使壳程通道完全密闭。每个箱壳式热交换器元件外形是一个薄形长方小箱体。

用该元件可组装程数多、体积小的空气分离净化设备。与处理能力相同的管壳式热交换器组装的空气分离净化设备相比，箱壳式热交换器的管程和壳程可以增加10倍以上、体积不到1/5。

本实用新型的有益效果是：

1.可以组合较多的管程和壳程。套片管数量决定管程数量，折流板数量改变壳程数量。增加套片管的数量、调整折流板间距，可以得到更多的管程和壳程。如图1示意的一个热交换器元件就有12个管程、7个壳程。如果10个元件组合，就可以得到12管程和70壳程的热交换器。

2.可以缩小体积减少占地。以本实用新型元件组装处理能力为30-100m³/h的空气分离净化设备，占地面积只有2-4m²左右。与处理能力相同的管壳式热交换器组装的空气分离净化设备占地20至50m2相比较，占地面积小了很多。

3.结构紧凑，可以节省材料、降低成本。管壳式热交换器的圆管壁厚一般要8-10mm左右，各个罐体之间还需要管路连接。箱壳式热交换器的壳板厚1.5-2mm、套片厚0.1-0.2mm，设备自重大大减少，节省材料、成本低。

4.可以提高换热效率，降低能耗。由于有较多的流动程数和错流次数，同时，壳体和套片的表面积都参与换热，箱壳式热交换器组装的空气分离设备具有更高的换热效率，可减少制冷压缩机负荷的配置、降低电耗、节约运行费用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是箱壳式热交换器内部展示图，图中：1.套片管，2.折流板，3.弯管，4.箱体外壳，5.管程的进口，6.管程的出口，7.底面的流体进出口。

图2是箱壳式热交换器元件的上盖板，图中：8.顶面的流体进出口，9.上盖板。

图3是一支套片管外观视图。

图4是一片套片的图样。

具体实施方式

1.制作箱壳式热交换器元件：将套片管(1)并排安置在箱壳体内，在串接套片同时穿插套入折流板(2)，用胀管器胀大套片管的基管，使之与套片中心圈的折边紧密接触。而后将套片管(1)串接起来。用上盖板(9)封盖箱体。箱壳各面周边均焊接密闭。即完成箱壳式热交换器元件的制作。

2.组装空气分离净化设备：

首先，按照需求计算的换热面积确定箱壳式热交换器元件的数量。