板式空冷器的製作方法
2023-06-13 00:28:56 3
專利名稱：板式空冷器的製作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及一種空冷器，特別是將板式換熱技術與空冷器相結合的板式空冷器。
二背景技術：
空冷器作為石油化工等領域生產過程中降溫或冷凝工藝流體的常用設備，可以簡化冷卻系統，降低造價和運行維護費用。
目前現有的空冷器技術，大都採用圓形或橢圓形翅片管換熱，管內走熱介質，軸流風機吹動空氣錯流(橫向)掃過交錯排列的翅片管，帶走管內熱量。這種結構可以保證足夠的耐壓和對熱介質的密封，但在用於氣體冷卻或冷凝時，管內的傳熱面積相比於空冷器所佔的總空間來說是少量的，與管外翅片的傳熱面積之比例太小。再加上管內的湍流程度不高，傳熱膜係數小，結果管內造成了傳熱量的瓶頸。
使用軸流風機引風，其通風截面為圓形，導致方形空冷器四角處的風量很小，有超過20％的換熱面積沒能被充分利用；再加上通流截面上流速也不均勻，造成冷卻換熱的不均。
作為冷卻器使用時，由於冷空氣錯流(垂直或一定的傾斜)吹過換熱翅片管，不能實現逆流換熱，在熱介質冷段的傳熱溫差小導致冷段的換熱量低，浪費換熱面積，空氣帶走熱量的利用率也低，增加了風機的能量消耗。
這些空冷器雖然能達到換熱冷卻的技術要求，但換熱效率不高，還存在能源利用率低、結構笨重等問題。
三
發明內容
本發明的目的是提供一種將高效換熱的板式換熱器技術與空冷器相結合的效率高、節約能源、結構緊湊的板式空冷器。
板式空冷器包括框架、風機、板式管束，板式管束上、下兩端聯接有管箱，上管箱上端設介質入口，下管箱下端設介質出口。兩組板式管束分別置於框架兩側，風機設置在框架上，每組板式管束外側依次有空氣入口、百葉窗、噴淋裝置。
在框架沒有板式管束的另外兩側也分別設置兩組板式管束，即在框架的四周設置四組板式管束。
風機設置在框架的上端或下端。
框架外側的板式管束上端向內側傾斜，以增強逆流換熱，其傾角α為0-45°。最佳角度為5-30°。
板式管束上、下兩端與管箱聯接可以採用固定式焊接，也可以採用可拆卸式法蘭連接，以便於清洗更換。
對比現有技術，本實用新型具有如下優點1、通常翅片管式空冷器管內的換熱面積不到管外的1/3，管內流速低，使傳熱係數也不大。本實用新型採用邊縫焊接的板式結構，其介質側的傳熱面積比空冷側小不到20％，並且介質側傳熱係數增加，增大了管內的傳熱量，可以獲得更為合理的傳熱面積和風冷麵積的比值，而避免管內傳熱面積相對不足而導致的傳熱瓶頸。
2、本實用新型由於板式管束有一定傾角使換熱方式近似純逆流換熱，可使單位質量空氣的攜熱量增加，即帶走同量熱量的空氣消耗量減少，從而可選用較小風機實現節能。
3、改善現有空冷器迎風面和後風面兩處散熱管的溫度和膨脹不均勻現象。在一根根獨立散熱管的情況下，迎風(不對風扇)面進氣溫度最低，該處管換熱最強，管溫也最低；而後風(對風扇)面的氣溫升高，該處管的換熱弱，管溫高。採用板式結構的換熱元件，介質在程間為網狀流動，冷熱流均可橫向(沿冷卻風流方向)遷移，還可以人為地在中間加入一、二個橫通流道(各板片介質程也可在此互通)，從而避免風前和風后散熱管的溫度和膨脹不均勻現象。
4、板式換熱因為其中的泡點結構極易形成紊流，可以減小壁面的邊界層厚度，提高傳熱膜係數從而提高傳熱效率，並且因板面光滑和衝刷作用而不太容易結垢，對於空氣側也是如此。
5、體積小、重量輕、結構緊湊。
四
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為圖1的側視圖；圖3為本實用新型使用狀態圖；圖4、圖5、圖6為板式管束結構圖。
五具體實施方式
板式空冷器包括框架10、風機6和板式管束8，板式管8上、下兩端聯接有管箱7、9，上管箱7上面有介質入口1，下管箱9下面有介質出口2。兩組板式管束8分別置於框架10兩側，風機6設置在框架10的上端或下端，每組板式管束8外側依次有空氣入口、百葉窗4、集水槽3、噴淋裝置5。其中板式管束8的板片為不鏽鋼薄板衝壓而成，有鼓泡形、矩形、梯形、人字形等。兩張板片組成板管，用氬弧焊焊接，板管組成的板式管束8有一定傾斜角度。板式管束8上、下兩端與管箱7、9聯結採用固定式(焊接)或可拆卸式(法蘭)連接。板式管束8與兩端的管箱7、9以及管箱與介質出、入口1、2的聯接有三種形式a、三者在同一軸線上；b、板式管束8與管箱7、9在同一軸線上，二者與介質出、入口1、2的軸線相差α角；c、管箱7、9與介質出、入口1、2在同一軸線上，而二者與板式管束8的軸線相差α角。風機6採用引風式軸流風機加變頻節能控制系統。風機6、板式管束8等分別固定在框架10上。框架10採用角鋼、槽鋼、鋼板等鉚接或焊接製成。本實用新型採用組合式結構，板式管束8、框架10、集水槽3等自成體系，便於製造、運輸、安裝和檢修。
熱介質在板式管束內自上向下流動，空氣經百葉窗調節風量大小，由噴淋裝置噴水增溼降溫後橫穿板式管束與熱介質換熱，最後由風機處吹出。噴淋水經集水槽收集後可循環使用。集水槽及噴淋裝置既可自成體系又可併入生產裝置的循環水系統中。
權利要求1.一種板式空冷器，包括框架(10)、風機(6)、板式管束(8)，板式管束(8)上、下兩端聯接有管箱(7)、(9)，上管箱(7)上端設介質入口(1)，下管箱(9)下端設介質出口(2)，其特徵是兩組板式管束(8)分別置於框架(10)兩側，風機(6)設置在框架(10)上，每組板式管束(8)外側依次有空氣入口、百葉窗(4)、噴淋裝置(5)。
2.根據權利要求1所述的板式空冷器，其特徵是在框架(10)沒有板式管束的另外兩側也分別設置兩組板式管束(8)。
3.根據權利要求1所述的板式空冷器，其特徵是風機(6)設置在框架(10)的上端。
4.根據權利要求1所述的板式空冷器，其特徵是風機(6)設置在框架(10)的下端。
5.根據權利要求1或2所述的板式空冷器，其特徵是框架(10)外側的板式管束(8)上端向內側傾斜，其傾角為0-45°。
6.根據權利要求5所述的板式空冷器，其特徵是框架(10)外側的板式管束(8)上端向內側傾斜，其傾角為5-30°。
7.根據權利要求1所述的板式空冷器，其特徵是板式管束(8)與上、下兩端的管箱(7)、(9)聯接採用焊接。
8.根據權利要求1所述的板式空冷器，其特徵是板式管束(8)與上、下兩端的管箱(7)、(9)聯接採用法蘭聯接。
專利摘要本實用新型公開了一種用於石油化工等領域生產過程中工藝流體的降溫或冷凝的板式空冷器，它包括框架、風機、板式管束，板式管束上、下兩端聯接有管箱，上管箱上端設介質入口，下管箱下端設介質出口。兩組板式管束分別置於框架兩側，風機設置在框架上，每組板式管束外側依次有空氣入口、百葉窗、噴淋裝置。本實用新型可以獲得更為合理的傳熱面積和風冷麵積的比值，而避免管內傳熱面積相對不足而導致的傳熱瓶頸；可選用較小風機；避免散熱管的溫度和膨脹不均勻現象；提高傳熱效率；體積小、重量輕、結構緊湊。
文檔編號F28D1/04GK2876671SQ200620090089
公開日2007年3月7日 申請日期2006年3月28日 優先權日2006年3月28日
發明者李德君, 郭佔利, 孫雅忠, 武紹軍 申請人:中油撫順工程建設有限公司