[实用新型]一种风冷换热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在电力、化工、钢铁等行业中使用到的冷却设备，特别涉及一种在发动机组氢气干燥设备中的风冷换热装置，属于热工设备技术领域。

背景技术

冷却换热器属热工设备，在电力、车辆冷却系统、空调系统中应用得比较广泛，如电厂、汽车、冰箱、空调中。现在的火力发电厂发电机组用氢气来做冷却保护气，但是对氢气的湿度有较高的要求，而吸附式氢气干燥装置使用吸附剂带走潮气，通过加热、冷却、汽水分离的循环系统来再生吸附剂。目前干燥装置上的冷却换热方式为水冷式，但是由于设备24小时不间断工作，就需要源源不断的水与热混合气换热，这种水资源的消耗一年将耗去上万吨，不仅增加了运行成本，同时也对水资源造成极大的浪费。尤其是西北部那些水资源匮乏地区，情况更为严重。

常规的管道冷却换热过程中，水蒸气逐渐的凝结，进而形成液膜，阻碍了热混合气与管道壁的接触，这也是冷凝换热的主要热阻。随着换热冷凝的继续进行，液膜热阻增加，换热效果降低。同时水蒸气的凝结会导致管内气体流速下降，进而换热系数跟着减少。另一个问题就是冷却凝结过程中出现的气液两相流型对流动阻力和系统运行的稳定性都会造成不利影响。

实用新型内容

本实用新型为了解决以上问题提供了一种结构简单、提高换热效率、降低生产成本、运行稳定的风冷换热装置。

本实用新型的技术方案是：该装置包括一级换热套管、二级换热套管，所述的一级换热套管和二级换热套管分别由内管和内管外套置的外管构成，所述的一级换热套管和二级换热套管的内、外管互相置换连接，所述的一级换热套管上设有高温气体进口和冷却介质出口；所述的二级换热套管上设有冷却介质进口和气体出口。

所述的一级换热套管包括内管一和外管一，所述的二级换热套管包括内管二和外管二；所述的内管二与外管一焊接固定密封，所述的内管一与外管二焊接固定密封；所述的内管一和内管二外侧固定连接多个散热片。

所述的内管二与外管一焊接固定密封，该连接处为二级冷却介质进口，所述二级冷却介质进口处的内管一外侧固定连接有散热片；所述的内管一与外管二焊接固定密封，该连接处为二级进气口，所述二级进气口处的内管二外侧固定连接有散热片。

所述的内管一进口为高温气体进口，所述的外管一出口为冷却介质出口，所述的内管二进口为冷却介质进口，所述的外管二出口为气体出口；所述的冷却介质出口处的内管一外侧固定连接多个散热片，所述的气体出口处的内管二外侧固定连接多个散热片。

本实用新型采用双管互补置换换热凝结技术，一级换热套管与二级换热套管的内、外管相互置换，一级冷却时，热混合气从内管一流进，与充满外管一已经热交换过一次的冷却介质进行热交换冷却，然后进入二级冷却换热，热混合气则进入充满带有散热片的外管二，冷却介质则从内管二通过与热混合气热交换。

本实用新型的分级冷却和二级冷却结构设计使水蒸气凝结成的液膜快速的形成珠状进而形成膜珠共存的流状，提高了凝结换热系数，有效的减小了液膜热阻，最大程度的消除气液两相流。外管一与外管二外侧的空气也同时与热混合气进行热交换，提高了散热片的利用效率。二级换热冷却结束之后，利用压力和重力通过汽水分离器实现气液分离。本实用新型通过上述技术改善了换热装置的一些现状，节约了水资源，降低了运行成本；节省了材料，降低制作成本，适用于湿蒸汽和不溶于水的混合热气体的冷却以及水蒸气的冷却凝结和一些干燥装置。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中1是高温气体进口，2是冷却介质出口，3是冷却介质进口，4是气体出口，5是内管一，6是外管一，7是二级冷却介质进口，8是二级进气口，9是内管二，10是外管二，11是散热片。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的解释。