專利名稱：用于低溫發(fā)電機(jī)組的冷凝換熱與儲液連體設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種冷凝換熱設(shè)備，特別是涉及一種冷凝換熱與儲液一體化設(shè)計(jì)的設(shè)備。本實(shí)用新型的設(shè)備適用于低溫發(fā)電機(jī)組中。
背景技術(shù)：
冷凝換熱器是一種廣泛應(yīng)用于化工、石油化工、動(dòng)力、醫(yī)藥、冶金、制冷、輕工等行業(yè)的通用設(shè)備。管殼式換熱器的應(yīng)用已有悠久的歷史，一般來說，管殼式換熱器制造容易，生產(chǎn)成本低，選材范圍廣，清洗方便，適應(yīng)性強(qiáng)，處理量大，工作可靠，且能適應(yīng)于高溫高壓。但是，管殼式換熱器在結(jié)構(gòu)緊湊性、換熱強(qiáng)度和單位金屬消耗量方面仍有許多不足。對于低溫發(fā)電機(jī)組式冷凝器而言，其技術(shù)需求不僅需要換熱效果的高效性，亦需要冷凝的發(fā)電介質(zhì)具有較高的液位差，以滿足工質(zhì)泵的氣蝕現(xiàn)象。為此目標(biāo)，通常氣態(tài)發(fā)電介質(zhì)從冷凝器殼體上側(cè)進(jìn)入，換熱后冷凝為液態(tài)，從殼體下側(cè)流出，進(jìn)入冷凝器下部的儲液器中。這樣做既可以避免冷凝器中冷凝液積存過多而減少其換熱面積，影響換熱效果，也可以適應(yīng)工質(zhì)泵工作需要的液位需求?，F(xiàn)有方法是將冷凝換熱器與儲液設(shè)備分別做成兩個(gè)分離布置的設(shè)備，雖然可以達(dá)到工質(zhì)泵的液位差需求，但導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組的型體較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料浪費(fèi)，發(fā)電介質(zhì)充注量無必要的大大增加。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種用于低溫發(fā)電機(jī)組的冷凝換熱與儲液連體設(shè)備，將低溫發(fā)電機(jī)組冷凝換熱器與儲液器兩個(gè)功能設(shè)備一體化設(shè)計(jì)，以在確保液位高度的條件下，節(jié)約材料并降低制作成本。本實(shí)用新型的用于低溫發(fā)電機(jī)組的冷凝換熱與儲液連體設(shè)備包括一個(gè)管殼式換熱器和一個(gè)儲液罐體，所述管殼式換熱器為常規(guī)結(jié)構(gòu)，儲液罐體連接在換熱器的底部，與換熱器內(nèi)的換熱空間連通，冷卻介質(zhì)進(jìn)`出口設(shè)置在換熱器殼體的一端，與換熱器內(nèi)部的管束連通，在殼體上部設(shè)置有與換熱器內(nèi)換熱空間連通的高溫工質(zhì)進(jìn)口，儲液罐體底部設(shè)有低溫工質(zhì)出口。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型在所述儲液罐體內(nèi)設(shè)有一根導(dǎo)管，導(dǎo)管的一端與低溫工質(zhì)出口連接，另一端開口朝下位于儲液罐體的底部，以有利于液體的排空。本實(shí)用新型還在儲液罐體的最底部設(shè)有排液口，用于排放污潰和殘留的工質(zhì)。本實(shí)用新型提供的連體設(shè)備中，儲液罐體結(jié)構(gòu)簡單，功能完善，與單獨(dú)制造儲液器相比，不僅減少了設(shè)備尺寸，簡化了制造工藝，而且儲液罐體體積較小，在達(dá)到工藝要求的情況下減少了工質(zhì)充注量，節(jié)約了設(shè)備制造材料和生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型的連體設(shè)備簡化了系統(tǒng)，不僅省去了壓力平衡裝置，而且可以通過減少管道連接以減少流動(dòng)阻力。本實(shí)用新型的連體設(shè)備適用于相變冷凝換熱過程，即氣相需要冷凝為液相的工藝流程中，尤其適用于汽化壓力較低易汽化的工質(zhì)。將本實(shí)用新型的連體設(shè)備用于低溫發(fā)電機(jī)組中，發(fā)電介質(zhì)在由氣相冷凝為液相的相變換熱過程中，儲液罐體可以增加儲液高度，具有較高液位的儲液能力，從而達(dá)到節(jié)省儲液器的效果，既保證了工質(zhì)泵需求的液位差，亦可減少不必要的儲液量，同時(shí)更優(yōu)化了低溫發(fā)電系統(tǒng)，具有以往冷凝器和儲液器分離設(shè)計(jì)所不具備的優(yōu)越性。同時(shí)，本實(shí)用新型的連體設(shè)備還可以增加工質(zhì)泵的泵吸口壓力，對于防止泵的氣蝕現(xiàn)象有益。

圖1是本實(shí)用新型冷凝換熱與儲液連體設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖。圖3是圖1中儲液罐體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1_冷卻介質(zhì)進(jìn)出口 ；la_冷卻介質(zhì)進(jìn)口 ；lb_冷卻介質(zhì)出口 ；2_高溫工質(zhì)進(jìn)口 ；3_旁通管道進(jìn)口 ；4_安全閥接口 ；5_壓力表接口 ；6_底座支架；7_儲液罐體；8-低溫工質(zhì)出口 ；9_液視鏡；10_殼體；11_排液口 ；12_管板；13_導(dǎo)管。
具體實(shí)施方式
一種用于低溫發(fā)電機(jī)組的冷凝換熱與儲液連體設(shè)備，其結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，包括一個(gè)管殼式換熱器和一個(gè)連接在換熱器下部的儲液罐體7，通過固定在換熱器下方的底座支架6固定。其中換熱器部分為一個(gè)常規(guī)結(jié)構(gòu)的滿液式管殼換熱器，由殼體10和設(shè)置在殼體10內(nèi)的傳熱性能良好的管束構(gòu)成 ，在殼體10與管束之間形成換熱空間。設(shè)置在殼體10兩端的管板12在殼體10的兩端形成箱體，管束被安裝在管板12上，兩端與箱體連通，冷卻介質(zhì)進(jìn)出口 I包括冷卻介質(zhì)進(jìn)口 Ia和冷卻介質(zhì)出口 Ib均設(shè)置在殼體10的一端，通過箱體與殼體10內(nèi)的管束連通。冷卻介質(zhì)(如水)走管程，冷的流體從冷卻介質(zhì)進(jìn)口 Ia進(jìn)入箱體和管束,吸收換熱空間內(nèi)的熱能后變成熱流體,經(jīng)箱體從冷卻介質(zhì)出口 Ib流出。箱體內(nèi)部設(shè)有隔板，將冷熱流體分割開來，構(gòu)成偶數(shù)管程的換熱器。高溫工質(zhì)進(jìn)口 2設(shè)在殼體10的上部，與殼體10內(nèi)的換熱空間連通。被冷卻工質(zhì)走殼程，高溫氣態(tài)工質(zhì)從殼體10上部進(jìn)入殼體內(nèi)的換熱空間，與管束內(nèi)部的冷卻介質(zhì)進(jìn)行換熱，被冷卻為低溫液態(tài)工質(zhì)。按照常規(guī)設(shè)計(jì)，在換熱器的頂部還設(shè)置有旁通管道進(jìn)口 3、安全閥接口 4、和壓力表接口 5。低溫液態(tài)工質(zhì)由于重力效果流到殼體10的底部，在殼體10底部焊接連接有一個(gè)滿足液位高差的儲液罐體7，一方面用于及時(shí)儲存冷凝下來的工質(zhì)，以防換熱器存液過多減少換熱面積而影響換熱效果；另一方面儲液罐體7的高差可滿足工質(zhì)泵的液位差要求。在儲液罐體7的底部設(shè)有低溫工質(zhì)出口 8，如圖3所示，在儲液罐體7的內(nèi)部設(shè)有一根導(dǎo)管13，導(dǎo)管13的一端與低溫工質(zhì)出口 8連接，另一端開口朝下，位于儲液罐體7的底部，液態(tài)工質(zhì)可從儲液罐體7底部經(jīng)導(dǎo)管13流出，這樣有利于液體的排空。在儲液罐體7的最底部設(shè)有排液口 11，用于排放污潰和殘留的工質(zhì)。同時(shí)還在換熱器和儲液罐體上設(shè)置液視鏡，以方便觀察設(shè)備內(nèi)的液位情況。 上述設(shè)備用于低溫發(fā)電機(jī)組中，發(fā)電介質(zhì)在由氣相冷凝為液相的相變換熱過程中，由于設(shè)備本身具 有較高液位的儲液能力，從而達(dá)到了節(jié)省儲液器的效果。
權(quán)利要求1.一種用于低溫發(fā)電機(jī)組的冷凝換熱與儲液連體設(shè)備，包括一個(gè)管殼式換熱器和一個(gè)儲液罐體，冷卻介質(zhì)進(jìn)出口設(shè)置在換熱器殼體的一端，與換熱器內(nèi)部的管束連通，在殼體上部設(shè)置有與換熱器內(nèi)換熱空間連通的高溫工質(zhì)進(jìn)口，其特征是所述儲液罐體連接在換熱器的底部，與換熱器內(nèi)的換熱空間連通，在儲液罐體的底部設(shè)有低溫工質(zhì)出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于低溫發(fā)電機(jī)組的冷凝換熱與儲液連體設(shè)備，其特征是在所述儲液罐體內(nèi)設(shè)有一根導(dǎo)管，所述導(dǎo)管的一端與低溫工質(zhì)出口連接，另一端開口朝下位于儲液罐體的底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于低溫發(fā)電機(jī)組的冷凝換熱與儲液連體設(shè)備，其特征是在儲液罐 體的最底部設(shè)有排液口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于低溫發(fā)電機(jī)組的冷凝換熱與儲液連體設(shè)備，包括一個(gè)管殼式換熱器和一個(gè)儲液罐體，儲液罐體連接在換熱器底部，與換熱器內(nèi)的換熱空間連通，冷卻介質(zhì)進(jìn)出口設(shè)置在換熱器殼體的一端，與換熱器內(nèi)部的管束連通，在殼體上部設(shè)置有與換熱器內(nèi)換熱空間連通的高溫工質(zhì)進(jìn)口，儲液罐體底部設(shè)有低溫工質(zhì)出口。將本實(shí)用新型的連體設(shè)備用于低溫發(fā)電機(jī)組中，發(fā)電介質(zhì)在由氣相冷凝為液相的相變換熱過程中，由于設(shè)備本身具有較高液位的儲液能力，達(dá)到了節(jié)省儲液器的效果，既保證了工質(zhì)泵需求的液位差，亦可減少不必要的儲液量，同時(shí)更優(yōu)化了低溫發(fā)電系統(tǒng)，具有以往冷凝器和儲液器分離設(shè)計(jì)所不具備的優(yōu)越性。
文檔編號F28B1/00GK203132378SQ20132012052
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
發(fā)明者張于峰, 趙保明, 張工, 賀中祿, 董勝明, 于曉慧, 張彥, 張世順 申請人:山西易通環(huán)能科技集團(tuán)有限公司, 天津大學(xué)