一種冷熱流體互不滲漏換熱器的製作方法

2023-10-18 09:06:09 2

專利名稱：一種冷熱流體互不滲漏換熱器的製作方法
技術領域：
本發明涉及石油、化工、食品、冶金等工業設備製造領域以及化工流程領域，更明 確地說涉及一種冷熱流體互不滲漏換熱器。
背景技術：
換熱器是重要的工業通用設備，廣泛用於蒸發、冷凝、冷卻、加熱等工藝過程。傳統 換熱器從形式上分類有列管換熱器、套管式換熱器、夾套式換熱器、板式換熱器等。這些 傳統換熱器共同的特點都是通過 一層間壁換熱，間壁的一側是熱流體，間壁的另一側是冷 流體，一旦間壁有裂紋、穿孔等缺陷，必然造成兩種流體相互滲漏。許多工業生產過程中參 與熱交換的兩種流體不能相互滲漏，滲漏後，兩種流體會起化學反應，或成酸性物質或成鹼 性物質，這將對換熱器產生腐蝕，最終導致換熱器失效；有的化工生產過程中有大量的冷凝 (卻)器共用循環水作為冷卻流體，一旦其中一臺冷凝(卻)器發生洩漏必然造成整個循環 水系統成酸性或鹼性，帶有酸性或鹼性的循環冷卻水進入其它冷凝(卻)器必然導致其產 生腐蝕，影響這些冷凝(卻)器的使用壽命和安全性能；同時為了消除循環冷卻水的酸性或 鹼性，在循環水中要加入大量的鹼性或酸性物質進行中和反應使水成中性，大大地增加了 生產成本；更為麻煩的是查找哪臺冷凝(卻)器洩漏要耗費大量人力、物力和時間，嚴重地 影響正常生產甚至被迫停產，給工廠造成了嚴重的經濟損失；更有甚者，如果這兩種介質混 合後會產生爆炸，將造成嚴重的生產事故甚至人生傷害事故。如何有效地防止冷熱流體因 洩漏造成的相互滲漏具有重要的安全意義和巨大的經濟價值。

發明內容
本發明的目的在於提供一種冷熱流體互不滲漏換熱器，該換熱器的冷熱流體之 間絕對不會發生相互滲漏現象，克服傳統換熱器因洩露導致設備不能正常運轉的缺點和不 足，特別適合冷熱流體相互滲漏後發生化學反應生成腐蝕性物質的場合，確保設備運行的 安全性。本發明的技術解決方案是該換熱器由冷、熱流體容器組成，冷流體容器在高位， 熱流體容器在低位，冷流體容器的殼程通過冷流體，熱流體容器的殼程通過熱流體，在熱流 體容器的頂部安裝熱流體進口，在熱流體容器的底部安裝熱流體出口，在冷流體容器的頂 部安裝冷流體進口，在冷流體容器的底部安裝冷流體出口，冷流體容器內排布若干組冷凝 換熱管，熱流體容器內排布若干組蒸發換熱管，冷凝換熱管的下端經凝液回流管連接位置 對應的蒸發換熱管的下端，冷凝換熱管的上端經蒸汽上升管連接位置對應的蒸發換熱管的 上端，每個位置對應的冷凝換熱管和蒸發換熱管經凝液回流管、蒸汽上升管形成獨立的封 閉循環迴路。其中，在蒸汽上升管上安裝閥門。其中，冷、熱流體容器內換熱管之間每隔一定距離安裝摺流板。其中，冷流體容器和熱流體容器根據工作壓力的高、低要求設計成圓形、方形或其他形式。 其中，冷凝換熱管和蒸發換熱管的外壁根據工況的要求為光管或翅片管。其中，在熱流體容器的頂部左側安裝熱流體進口，在熱流體容器的底部右側安裝 熱流體出口，在冷流體容器的頂部右側安裝冷流體進口，在冷流體容器的底部左側安裝冷 流體出口，冷、熱流體在冷、熱流體容器內形成逆流，同時冷、熱流體橫向衝刷換熱管。其中，冷流體容器和熱流體容器之間的位差不小於1米。工作時，將冷凝換熱管和蒸發換熱管內的不凝性氣體排盡，向蒸發換熱管內充入 一定量的傳熱工質液體，蒸發換熱管內的傳熱工質液體通過管壁吸收處於低位熱流體容器 裡熱流體的熱量蒸發，經蒸汽上升管蒸汽上升到處於高位冷流體容器裡的冷凝換熱管中， 冷凝換熱管內的傳熱工質蒸汽通過管壁向冷流體放出熱量並冷凝成液體，液體在重力的作 用下回到低位熱流體容器的蒸發換熱管中繼續吸熱蒸發，如此循環，達到熱流體被冷卻而 冷流體被加熱的熱交換。本發明具有以下優點1、如果其中一個容器裡的某個換熱管有漏點，也僅僅是該 容器內流體與管內液體相互滲漏，而絕不會漏到另一個容器內，這就徹底杜絕冷熱流體的 相互滲漏；2、本發明的換熱器檢漏和維修方便，可以在不停車的情況下進行，通過檢測外連 管路的壁溫很容易找到漏點，而有漏點的換熱管在外連管路上斷開連接就可以使換熱器安 全運行了 ；3、由於冷熱流體分處於兩個容器中，所以兩者絕對不可能混合到一起，也就不可 能發生冷熱流體之間的化學反應引起的安全問題，這種換熱器特別適用於兩種流體不能相 互滲漏的場合；4、冷熱流體橫向衝涮換熱管，強化了傳熱效果；5、在蒸汽上升管的最高位 置安裝閥門，閥門用於將冷凝換熱管和蒸發換熱管內的不凝性氣體抽走，並充入適量的傳 熱工質；6、冷凝換熱管和蒸發換熱管的外壁根據工況的要求為光管或翅片管，設計成翅片 管增加傳熱面積。


圖1為本發明的結構示意圖。圖2為圖1的側視3為圖1的換熱管示意圖。圖中1.冷流體容器，2.冷凝換熱管，3.熱流體容器，4.蒸發換熱管，5.凝液回流 管，6.蒸汽上升管，7.閥門，8.折流板，9.熱流體進口，10.熱流體出口，11.冷流體進口， 12.冷流體出口。
具體實施例方式如圖1、2所示，該換熱器由冷、熱流體容器1、3組成，冷流體容器1在高位，熱流體 容器3在低位，冷流體容器1的殼程通過冷流體，熱流體容器3的殼程通過熱流體，在熱流 體容器3的頂部安裝熱流體進口 9，在熱流體容器3的底部安裝熱流體出口 10，在冷流體容 器1的頂部安裝冷流體進口 11，在冷流體容器1的底部安裝冷流體出口 12，冷流體容器1 內排布若干組冷凝換熱管2，熱流體容器3內排布若干組蒸發換熱管4，冷凝換熱管2的下 端經凝液回流管5連接位置對應的蒸發換熱管4的下端，冷凝換熱管2的上端經蒸汽上升 管6連接位置對應的蒸發換熱管4的上端，每個位置對應的冷凝換熱管2和蒸發換熱管4經凝液回流管5、蒸汽上升管6形成獨立的封閉循環迴路。其中，在蒸汽上升管6上安裝閥門7。其中，冷、熱流體容器1、3內換熱管之間每隔一定距離安裝摺流板8。其中，冷流體容器1和熱流體容器3根據工作壓力的高、低要求設計成圓形、方形或其他形式。其中，冷凝換熱管2和蒸發換熱管4的外壁根據工況的要求為光管或翅片管。其中，在熱流體容器3的頂部左側安裝熱流體進口 9，在熱流體容器3的底部右側 安裝熱流體出口 10，在冷流體容器1的頂部右側安裝冷流體進口 11，在冷流體容器1的底 部左側安裝冷流體出口 12，冷、熱流體在冷、熱流體容器1、3內形成逆流，同時冷、熱流體橫 向衝刷換熱管。其中，冷流體容器1和熱流體容器3之間的位差不小於1米。工作時，將冷凝換熱管2和蒸發換熱管4內的不凝性氣體排盡，向蒸發換熱管4內 充入一定量的傳熱工質液體，蒸發換熱管4內的傳熱工質液體通過管壁吸收處於低位熱流 體容器3裡熱流體的熱量蒸發，經蒸汽上升管6蒸汽上升到處於高位冷流體容器1裡的冷 凝換熱管2中，冷凝換熱管2內的傳熱工質蒸汽通過管壁向冷流體放出熱量並冷凝成液體， 液體在重力的作用下回到低位熱流體容器3的蒸發換熱管4中繼續吸熱蒸發，如此循環，達 到熱流體被冷卻而冷流體被加熱的熱交換。應理解，本發明中的示意圖是為了對本發明作出的說明，而非以任何方式限制本 發明的範圍，工程技術人員對本發明中具體設備尺寸、管口位置的調整、管束型式的變換和 設備的布置形式調整也屬於本發明的延伸。
權利要求
一種冷熱流體互不滲漏換熱器，其特徵在於該換熱器由冷、熱流體容器(1、3)組成，冷流體容器(1)在高位，熱流體容器(3)在低位，冷流體容器(1)的殼程通過冷流體，熱流體容器(3)的殼程通過熱流體，在熱流體容器(3)的頂部安裝熱流體進口(9)，在熱流體容器(3)的底部安裝熱流體出口(10)，在冷流體容器(1)的頂部安裝冷流體進口(11)，在冷流體容器(1)的底部安裝冷流體出口(12)，冷流體容器(1)內排布若干組冷凝換熱管(2)，熱流體容器(3)內排布若干組蒸發換熱管(4)，冷凝換熱管(2)的下端經凝液回流管(5)連接位置對應的蒸發換熱管(4)的下端，冷凝換熱管(2)的上端經蒸汽上升管(6)連接位置對應的蒸發換熱管(4)的上端，每個位置對應的冷凝換熱管(2)和蒸發換熱管(4)經凝液回流管(5)、蒸汽上升管(6)形成獨立的封閉循環迴路。
2.根據權利要求1所述的一種冷熱流體互不滲漏換熱器，其特徵在於其中，在蒸汽上 升管(6)上安裝閥門(7)。
3.根據權利要求1所述的一種冷熱流體互不滲漏換熱器，其特徵在於其中，冷、熱流 體容器(1、3)內換熱管之間每隔一定距離安裝摺流板(8)。
4.根據權利要求1所述的一種冷熱流體互不滲漏換熱器，其特徵在於其中，冷流體容 器(1)和熱流體容器(3)根據工作壓力的高、低要求設計成圓形、方形或其他形式。
5.根據權利要求1所述的一種冷熱流體互不滲漏換熱器，其特徵在於其中，冷凝換熱 管(2)和蒸發換熱管(4)的外壁根據工況的要求為光管或翅片管。
6.根據權利要求1所述的一種冷熱流體互不滲漏換熱器，其特徵在於其中，在熱流體 容器(3)的頂部左側安裝熱流體進口(9)，在熱流體容器(3)的底部右側安裝熱流體出口 (10)，在冷流體容器(1)的頂部右側安裝冷流體進口(11)，在冷流體容器(1)的底部左側安 裝冷流體出口(12)，冷、熱流體在冷、熱流體容器(1、3)內形成逆流，同時冷、熱流體橫向衝 刷換熱管。
7.根據權利要求1所述的一種冷熱流體互不滲漏換熱器，其特徵在於其中，冷流體容 器⑴和熱流體容器⑶之間的位差不小於1米。
全文摘要
本發明公開了一種冷熱流體互不滲漏換熱器，高位的冷流體容器(1)殼程通過冷流體，低位的熱流體容器(3)殼程通過熱流體，熱流體容器(3)的頂部和底部分別安裝熱流體進口(9)、熱流體出口(10)，冷流體容器(1)的頂部和底部分別安裝冷流體進口(11)、冷流體出口(12)，冷流體容器(1)內排布冷凝換熱管(2)，熱流體容器(3)內排布蒸發換熱管(4)，冷凝換熱管(2)的下端經凝液回流管(5)連接蒸發換熱管(4)的下端，冷凝換熱管(2)的上端經蒸汽上升管(6)連接蒸發換熱管(4)的上端，形成獨立的封閉循環迴路。本發明冷熱流體分別通過兩個容器，冷熱流體之間絕對不會發生相互滲漏，確保設備的運行安全。
文檔編號F28F9/24GK101865621SQ201010220080
公開日2010年10月20日 申請日期2010年7月1日 優先權日2010年7月1日
發明者劉嶧, 王武謙, 趙秀鳳 申請人:江蘇科聖化工裝備工程有限公司