201110315631-一种带真空绝热的双股流低温螺旋缠绕管式换热器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局 *CN102455139A* (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 102455139 A (43)申请公布 日 2012.05.16 (21)申请号 201110315631.9 (22)申请 日 2011.10.18 (71)申请人 张周卫 地址 730070 甘肃省兰州市安宁区安宁西路 88 号兰州交通大学环境工程学院建环 系 (72)发明人 张周卫 张小卫 汪雅红 吴金群 庞凤皎 李建霞 许凤 丁世文 (51) Int.C l. F28D 7/02 (2006.01) F28F 1/00 (2006.01) 权利要求书 4 页 说明书 7 页 附图 1 页 权利要求书4 页 说明书7 页 附图1 页 (54) 发明名称 一种带真空绝热的双股流低温螺旋缠绕管式 换热器 (57) 摘要 一种带真空绝热的双股流低温螺旋缠绕管式 换热器，主要由两股螺旋缠绕管束与真空壳体组 成，应用一种新的双股流螺旋管束理论缠绕方程， 建立数学模型并将其并用于流场数值模拟过程， 获得管束缠绕理论计算方法并设计制造双股流螺 旋缠绕管式换热器 ；应用与螺旋缠绕管束相结合 的真空绝热技术，采用上下封头与管板焊接并由 管板承重的内压壳体与外压壳体形成真空结构， 改变传统真空结构与缠绕管式换热器结合困难， 制造安装不便等缺点，可用于-161℃天然气液 化、-197℃空气分离、-197℃低温液氮洗、-70℃ 低温甲醇洗等领域，本发明具有低温换热效率高， 结构紧凑，单位容积传热面积大，热膨胀可自行补 偿，容易实现大型化，换热设备台数减少等优点。 A 9 3 1 5 5 4 2 0 1 N C CN 102455139 A 权 利 要 求 书 1/4 页 1. 一种带真空绝热的单股流低温螺旋缠绕管式换热器，包括裙座（1）、接管（2）、下 管板（3）、排液管（4）、下支撑环（5）、真空接管（6）、中芯筒（7）、螺旋盘管（8）、螺旋盘管上 支撑环（9）、接管（10）、上外压封头（11）、接管（12）、接管（13）、上内压封头（14）、排气管 （15）、上管板（16）、螺旋盘管（17）、内压壳体（18）、外压壳体（19）、珠光砂（20）、接管（21）、 下内压封头（22）、下外压封头（23）、接管（24），其特征在于：螺旋盘管（8）管束与螺旋盘管 （17）管束绕中芯筒（7）层层缠绕，缠绕后的管芯通过下支撑环（5）与上支撑环（9）安装于内 压壳体（18）内，管束上出口连接管板（16），管束下出口连接管板（3）；中芯筒（7）顶部与管 板（16）中心连接，底部与管板（3）中心连接，中间安装下支撑环（5）与上支撑环（9）；内压壳 体（18）与外压壳体（19）之间为真空夹层，顶部为壳程进口接管（10）及排气管（15），底部为 壳程出口接管（21）及排液管（4），夹层内填充珠光砂（20），外压壳体（19）底部安装真空接 管（6）；上外压封头（11）与上内压封头（14）之间为真空夹层，上内压封头（14）中间装有隔 板，隔板将上封头空间分割成两个管箱，左管箱连接接管（13），右管箱连接接管（12），封头 （14）底部与管板（16）焊接，管板（16）下边缘与筒体（18）上边缘焊接 ；下外压封头（23）与 下内压封头（22）之间为真空夹层，下外压封头（22）中间装有隔板，隔板将下封头空间分割 成两个管箱，左管箱连接接管（24），右管箱连接接管（2），封头（22）上边缘与管板（3）焊接， 管板（3）上边缘与筒体（18）下边缘焊接 ；