熱管式壓縮氣體水冷器的製作方法

2023-04-28 00:52:31 1

專利名稱：熱管式壓縮氣體水冷器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種一般熱交換設備，特別是一種對壓縮氣體進行冷卻的設備。
溫度較高的有一定壓力的氣體(如經壓縮機壓縮後的氣體)，常需冷卻後才能使用。目前冷卻設備一般是列管式換熱器或其變形，其結構如附圖3所示。這種設備是在兩塊管板(13)上焊上一定數量的管子(12)構成列管管束，然後將管板(13)焊接在一筒體(11)上，筒體(11)兩端加有封頭(14)，筒體(11)上開有進氣口(5)和出氣口(8)，兩個封頭(14)上開有進水口(7)和出水口(3)，氣體在筒體(11)內流動，水在管子(12)內流動，利用水和氣體在列管內外兩側進行換熱，對氣體降溫。這種設備有這樣的問題氣體側換熱係數極低，一般只有30至50(W/m2·℃)之間，而水側換熱係數一般在1000(W/m2·℃)以上，氣側與水側換熱係數不匹配，熱阻絕大部分集中在氣體側，熱量難以從氣側傳遞給水，因此儘管用水量多，設備重、體積大，但冷卻效果卻很差；水在管內流動，水垢結在管內壁難以清除；列管兩端焊接在兩端的管板上，因此設備不易拆裝，檢修維護困難；氣體和水僅靠一層管壁隔開，只要有一支管子的管壁出現一點漏縫，就會導致氣與水的洩漏，使設備無法使用，因此設備的運行安全性差。
本實用新型的目的就是針對上述現有技術的缺陷，設計一種冷卻效果好，不結水垢，維護、檢修方便，且運行安全可靠的壓縮氣體水冷器。
本實用新型所說的壓縮氣體水冷器包括一個管板和若干熱管，管板上部為水罐，與其對應的下部為氣罐，氣罐為壓力容器，熱管穿過管板且固定在其上形成熱管束，熱管在管板以上的部分是光管，在管板以下的部分是翅片管。
本實用新型中安裝在水罐裡的熱管的光管部分表面有防垢塗層，可保證熱管表面不結水垢。
本實用新型的氣罐中安裝有折流板，以避免短路，且增加流速和傳熱係數。
本實用新型工作時，壓縮氣體從氣罐流過，冷卻水從水罐流過，壓縮氣體的熱量經熱管傳遞給水，從而使氣體得到冷卻。
本實用新型利用熱管換熱，大大提高了對壓縮氣體的冷卻效果，且可節約用水；冷卻用水在管外流動，通過對光管外表面的處理，可避免水垢的形成；熱管，水罐，氣罐均可單獨拆裝，檢修和維護十分方便；水和氣體被管板隔開，如果熱管管壁上出現漏縫只會導致一支熱管失效，不會引起氣、水的洩漏，大大提高了運行的安全性。
以下結合附圖進一步說明本實用新型。


圖1，本實用新型結構示意圖。
圖2，A-A剖視圖。
圖3，列管式換熱器結構示意圖。
圖中1—熱管2—水罐 3—出水口4—管板 5—進氣口6—氣罐7—進水口 8—出氣口9—排汙閥 10—折流板11—筒體 12—管子13—管板 14—封頭由
圖1可見，本實用新型包括管板4和若干熱管1，管板4的上部為一水罐2，水罐2為圓筒形結構，其上有進水口7和出水口3。與水罐2對應的下部為氣罐6，由於要冷卻的是壓縮氣體，氣罐6必須是壓力容器，採用圓筒加球形封頭的結構，其上有進氣口5和出氣口8。管板4上按圖2的形式開有若干孔，熱管1穿過這些孔，並一個一個用螺紋，螺母固定在管板4上，形成熱管束。熱管1在管板4以上的部分為光管，光管表面噴塗了聚苯硫醚，以避免水垢的形成，光管全部位於水罐2中；熱管1在管板4以下的部分為翅片管，翅片管全部位於氣罐6中。氣罐6中還裝有兩個折流板10，以規定熱氣的流向，防止短路，提高傳熱係數。
使用時，冷卻水從水罐2的進水口7進去，從出水口3流出；待冷卻的壓縮氣體從氣罐6流過，將其熱量通過熱管傳遞給水罐2中的水，達到了使經過的壓縮氣體冷卻的目的。本實用新型由於熱管下端是翅片管，使氣體對於光管的傳熱係數增加了10倍左右，因此大幅度降低了氣體側的熱阻，提高了冷卻效果，設備的體積和重量降低了一半以上，用水量也大大降低；水在管外流動，通過對光管外表面的處理，可避免水垢的形成；熱管與管板採用螺紋、螺母連接，每支熱管都可以單獨拆裝，同時氣罐和水罐是兩個獨立的容器，水罐可單獨拆裝，而且對壓力和密封的要求也不嚴格，因此該設備的拆裝、檢修和維護都十分方便；水與氣體被熱管的上、下兩個管壁隔開，如果管壁上出現漏縫只會導致一支熱管失效，只要不是在一支熱管的上下兩端同時出現漏縫，即使一端已千瘡百孔也不會引起氣、水的洩漏，因此運行安全性大大提高。
本實用新型熱管的翅片部分可採用螺旋漿形翅片，以減少壓縮氣體中油、水等在翅片上的沉積，提高冷卻效果。
權利要求1.一種熱管式壓縮氣體水冷器，其特徵是包括一個管板(4)和若干熱管(1)，管板(4)上部為水罐(2)，下部為氣罐(6)，氣罐(6)為壓力容器，熱管(1)穿過管板(4)，且固定在其上形成熱管束，熱管(1)在管板(4)以上的部分是光管，在管板(4)以下的部分是翅片管。
2.根據權利要求1所述的熱管式壓縮氣體水冷器，其特徵是氣罐(6)中還裝有折流板(10)。
3.根據權利要求1或2所述的熱管式壓縮氣體水冷器，其特徵是翅片管的翅片為螺旋漿形翅片。
4.根據權利要求3所述的熱管式壓縮氣體水冷器，其特徵是氣罐(6)採用圓筒加球形封頭的結構。
5.根據權利要求4所述的熱管式壓縮氣體水冷器，其特徵是熱管(1)的光管部分表面有防垢塗層。
專利摘要本實用新型涉及一種熱管式壓縮氣體水冷器，包括一個管板(4)和若干熱管(1)，管板(4)上部為水罐(2)，下部為氣罐(6)，氣罐(6)為壓力容器，熱管(1)穿過管板(4)，且固定在其上形成熱管束，熱管(1)在管板(4)以上的部分是光管，在管板(4)以下的部分是翅片管。本實用新型冷卻效果好，不結水垢，檢修方便，且使用安全可靠。
文檔編號F28D15/02GK2232569SQ9521626
公開日1996年8月7日 申請日期1995年7月14日 優先權日1995年7月14日
發明者李東升, 崔學農 申請人:李東升