[实用新型]用于油气回收的冷凝换热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及油气回收装置，尤其是一种强化冷凝换热装置。

背景技术

汽油等轻质油含有大量的轻烃组分，具有很强的挥发性，在开采、炼制、收发、销售及应用等过程中，有一部分液态烃组分汽化而逸入大气，造成严重的油品蒸发损耗，来了严重的安全隐患、环境污染、能源浪费以及经济损失等一系列问题，必须加以回收。在冷凝法油气回收装置中，由于油气中不凝气体的含量较大，阻碍了换热器内的传热和传质过程，极大地降低了冷凝效率，造成油气回收设备庞大，造价高昂，而且效率低，效果不理想。

基于油气难以冷凝的特点，本实用新型以提高冷凝效率为切入点，使用双螺旋弹簧换热管为换热管的结构形式，大大地的提高了换热系数和冷凝效率。

双螺旋弹簧换热管由金属管和双螺旋弹簧组成，双螺旋弹簧内插于金属管中。将细金属丝绕制成小弹簧，再由小弹簧按照螺旋线绕制成双螺旋弹簧。双螺旋弹簧的外径稍大于金属管内径，从而使金属丝紧贴壁面，或在金属丝和管内壁接触点处用钎焊连接，减小金属丝和管内壁间的接触热阻，金属丝可以起到针肋的作用。

双螺旋弹簧换热管内插的双螺旋弹簧一方面可以增强管内气体的扰动，另一方面金属丝可以改善流体温度场，大大提高了换热效率。传质过程中，过饱和油气体通过两种方式冷凝为液态：即：均匀成核：小液滴与其他小液滴碰撞长大；非均匀成核：小液滴与液体或者固体壁面碰撞而粘附。均匀成核需要释放界面能量，金属丝可以提供额外的过冷度，便于能量传递。非均匀成核需要较大的固液或者液液接触角，由于金属丝半径较小，接触角比平壁大得多，有利于小液滴凝结。

发明内容

技术问题：本实用新型的目的在于提供一种冷凝效率高的用于油气回收的冷凝换热装置，采用双螺旋弹簧换热管结构作为换热元件，它将克服油气冷凝效率低的难点，制造出体积小，冷凝效率高，适用于油气冷凝回收装置。

技术方案：本实用新型的用于油气回收的冷凝换热装置中：壳体内设置由若干根换热管所组成的管束，管束的一端固定在固定管板上，另一端固定在浮头管板上；固定管板的两端面分别与壳体和管箱相连接，第一管箱的另一端为平盖，管箱内置有至少一块位于管箱与固定管板之间的第一管程隔板；浮头管板的外周与钩圈和浮头盖连接，浮头盖内置有至少一块管程隔板；第二管箱与壳体相连接并将浮头盖包于第二管箱中，第二管箱的另一端与第二平盖连接；在壳体上设有制冷剂进口管，制冷剂进口管与壳体中的喷淋管连接；第一管箱内的第一管程隔板与第一管箱、平盖、固定管板组成至少一个腔体；浮头盖内的第二管程隔板与浮头管板、浮头盖组成至少一个腔体；每个腔体都对应有一根冷凝液导管，并于之相连接，冷凝液导管上设有疏液阀。

所用的换热管为双螺旋弹簧换热管，双螺旋弹簧换热管由金属管和双螺旋弹簧组成，双螺旋弹簧内插于金属管中。

壳体上设有集液包和集气包，制冷剂进口管与壳体连接，制冷剂进口管一端与喷淋管连接。冷凝装置底部设有底座。

前面所述的双螺旋弹簧换热管由金属管和双螺旋弹簧组成，双螺旋弹簧内插于金属管中。将细金属丝绕制成小弹簧，再由小弹簧按照螺旋线绕制成双螺旋弹簧。双螺旋弹簧的外径稍大于金属管内径，从而使金属丝紧贴壁面，或在金属丝和管内壁接触点处用钎焊连接，减小金属丝和管内壁间的接触热阻，金属丝可以起到针肋的作用。

双螺旋弹簧换热管的结构和功能特点正好与油气冷凝的难点相吻合，因此采用双螺旋管作为换热管来冷凝油气成效显著。

有益效果：本实用新型与现有的油气冷凝换热装置相比，由于采用管内冷凝，油气的冷凝效率得到了提高，尤其是双螺旋弹簧换热管的使用强化了油气的传热冷凝过程。在制冷剂侧采用喷淋蒸发方式，传热效果好，制冷剂充注量少。换热装置整体构造为浮头结构，可以有效消除温度变化时换热管的变形应力，且易于制造和清洗。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的剖视图。

图2为双螺旋弹簧换热管截面示意图。

图3为双螺旋弹簧换热管剖面示意图。

图4为双螺旋弹簧换热管小弹簧绕制轨迹示意图。

具体实施方法