本實用新型涉及一種用于沼氣預(yù)處理的熱交換器。

背景技術(shù)：

沼氣是可再生的清潔能源，既可替代秸稈、薪柴等傳統(tǒng)生物質(zhì)能源，也可替代煤炭等商品能源，而且能源效率明顯高于秸稈、薪柴、煤炭等。農(nóng)村沼氣把能源建設(shè)、生態(tài)建設(shè)、環(huán)境建設(shè)、農(nóng)民增收鏈接起來，促進(jìn)了生產(chǎn)發(fā)展和生活文明。發(fā)展農(nóng)村沼氣，優(yōu)化廣大農(nóng)村地區(qū)能源消費結(jié)構(gòu)，是中國能源戰(zhàn)略的重要組成部分，對增加優(yōu)質(zhì)能源供應(yīng)、緩解國家能源壓力具有重大的現(xiàn)實意義。

沼氣通過提純后，其品質(zhì)可達(dá)到國家天然氣使用標(biāo)準(zhǔn)，但沼氣中含有大量的雜質(zhì)和水蒸氣，容易對提純設(shè)備造成損害，需在其提純前對沼氣進(jìn)行過濾。利用沼氣過濾器可以濾除沼氣中所含的固體雜質(zhì)和大部分水分，但是還有一部分以蒸汽形式存在的水分，這部分水分難以通過過濾器濾除，如果殘留在沼氣內(nèi)，仍然會對沼氣的后續(xù)利用造成影響。目前還沒有專門用于沼氣內(nèi)水蒸氣去除的設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種用于沼氣預(yù)處理的熱交換器，以解決沼氣過濾器難以濾除沼氣內(nèi)以蒸汽形式存在的水分的問題。

本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種用于沼氣預(yù)處理的熱交換器，其包括：

熱交換器殼體，所述熱交換器殼體包括沼氣進(jìn)口、沼氣出口、冷凝液進(jìn)口和冷凝液出口；

進(jìn)口法蘭，所述進(jìn)口法蘭固定連接在熱交換器殼體的沼氣進(jìn)口位置；

出口法蘭，所述出口法蘭固定連接在熱交換器殼體的沼氣出口位置；

換熱管，換熱管設(shè)置在熱交換器殼體內(nèi)，一端與熱交換器殼體的沼氣進(jìn)口連通，另一端與熱交換器殼體的沼氣出口連通；所述換熱管的數(shù)量為多根；

冷凝機(jī)，所述冷凝機(jī)通過連接管與熱交換器殼體的冷凝液進(jìn)口和冷凝液出口連通。

本實用新型如上所述的用于沼氣預(yù)處理的熱交換器，進(jìn)一步，所述冷凝液進(jìn)口設(shè)置在熱交換器殼體靠近沼氣出口的位置，所述冷凝液出口設(shè)置在熱交換器殼體靠近沼氣進(jìn)口的位置。

本實用新型如上所述的用于沼氣預(yù)處理的熱交換器，進(jìn)一步，所述換熱管為直管，相鄰的換熱管的軸線相互平行。

本實用新型如上所述的用于沼氣預(yù)處理的熱交換器，進(jìn)一步，熱交換器還包括第一導(dǎo)流板和第二導(dǎo)流板，第一導(dǎo)流板和第二導(dǎo)流板沿沼氣流動方向間隔設(shè)置在所述熱交換器殼體內(nèi)。

本實用新型如上所述的用于沼氣預(yù)處理的熱交換器，進(jìn)一步，所述換熱管為S形彎管或螺旋形彎管。

本實用新型如上所述的用于沼氣預(yù)處理的熱交換器，進(jìn)一步，所述冷凝機(jī)包括出液口和回液口，出液口通過連接管與熱交換器殼體的冷凝液進(jìn)口連通，回液口通過連接管與熱交換器殼體的冷凝液出口連通。

本實用新型如上所述的用于沼氣預(yù)處理的熱交換器，進(jìn)一步，所述換熱管為碳素鋼換熱管、不銹鋼換熱管、銅換熱管、銅鎳合金換熱管、鋁合金換熱管、鈦換熱管、陶瓷換熱管和聚四氟乙烯換熱管中的一種。

本實用新型如上所述的用于沼氣預(yù)處理的熱交換器，進(jìn)一步，熱交換器還包括第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器安裝在熱交換器殼體的沼氣進(jìn)口位置，所述第二溫度傳感器安裝在換器殼體的沼氣出口位置。

本實用新型的有益效果是：

含有水蒸氣的沼氣由沼氣進(jìn)氣管、進(jìn)口法蘭進(jìn)入熱交換器殼體內(nèi)的換熱管，在換熱管內(nèi)流通時，與熱交換器殼體內(nèi)流動的制冷液進(jìn)行熱交換，實現(xiàn)沼氣溫度的降低；最終，由出口法蘭、沼氣出氣管流出。

利用沼氣過濾器可以濾除沼氣中所含的固體雜質(zhì)和大部分水分，但是還有一部分以蒸汽形式存在的水分，這部分水分難以通過過濾器濾除，利用本實用新型的熱交換器對沼氣進(jìn)行降溫，同時去除沼氣中殘留的水分，為進(jìn)一步對沼氣進(jìn)行有效利用做準(zhǔn)備。

附圖說明

通過結(jié)合以下附圖所作的詳細(xì)描述，本實用新型的上述和/或其他方面和優(yōu)點將變得更清楚和更容易理解，這些附圖只是示意性的，并不限制本實用新型，其中：

圖1為本實用新型一種實施例的用于沼氣預(yù)處理的熱交換器示意圖；

圖2為本實用新型一種實施例的熱交換器在進(jìn)口法蘭處的截面示意圖；

圖3為本實用新型另一種實施例的用于沼氣預(yù)處理的熱交換器示意圖。

附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下：

1、熱交換器殼體，2、換熱管，3、冷凝機(jī)，4、進(jìn)口法蘭，5、出口法蘭，6、沼氣進(jìn)氣管，7、沼氣出氣管，8、連接管，9、第一導(dǎo)流板，10、第二導(dǎo)流板。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖描述本實用新型的用于沼氣預(yù)處理的熱交換器的實施例。

在此記載的實施例為本實用新型的特定的具體實施方式，用于說明本實用新型的構(gòu)思，均是解釋性和示例性的，不應(yīng)解釋為對本實用新型實施方式及本實用新型范圍的限制。除在此記載的實施例外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠基于本申請權(quán)利要求書和說明書所公開的內(nèi)容采用顯而易見的其它技術(shù)方案，這些技術(shù)方案包括采用對在此記載的實施例的做出任何顯而易見的替換和修改的技術(shù)方案。

本說明書的附圖為示意圖，輔助說明本實用新型的構(gòu)思，示意性地表示各部分的形狀及其相互關(guān)系。請注意，為了便于清楚地表現(xiàn)出本實用新型實施例的各部件的結(jié)構(gòu)，各附圖之間并未按照相同的比例繪制。相同的參考標(biāo)記用于表示相同的部分。

圖1示出本實用新型一種實施例的用于沼氣預(yù)處理的熱交換器，其包括：

熱交換器殼體1，所述熱交換器殼體1包括沼氣進(jìn)口、沼氣出口、冷凝液進(jìn)口和冷凝液出口；在一種優(yōu)選的實施例中，所述冷凝液進(jìn)口設(shè)置在熱交換器殼體1靠近沼氣出口的位置，所述冷凝液出口設(shè)置在熱交換器殼體1靠近沼氣進(jìn)口的位置。這樣設(shè)置的目的是使冷凝液與沼氣形成溫差對流，提高換熱效果。

進(jìn)口法蘭4，所述進(jìn)口法蘭4固定連接在熱交換器殼體1的沼氣進(jìn)口位置；在圖1中還示出了與進(jìn)口法蘭連接的沼氣進(jìn)氣管6，以及與出口法蘭5連接的沼氣出氣管7。

出口法蘭5，所述出口法蘭5固定連接在熱交換器殼體1的沼氣出口位置；

換熱管2，換熱管2設(shè)置在熱交換器殼體1內(nèi)，一端與熱交換器殼體1的沼氣進(jìn)口連通，另一端與熱交換器殼體1的沼氣出口連通；所述換熱管2的數(shù)量為多根；

冷凝機(jī)3，所述冷凝機(jī)3通過連接管8與熱交換器殼體1的冷凝液進(jìn)口和冷凝液出口連通。

本實用新型上述實施例的熱交換器的工作過程如下：含有水蒸氣的沼氣由沼氣進(jìn)氣管6、進(jìn)口法蘭4進(jìn)入熱交換器殼體1內(nèi)的換熱管2，在換熱管內(nèi)流通時，與熱交換器殼體1內(nèi)流動的制冷液進(jìn)行熱交換，實現(xiàn)沼氣溫度的降低。最終，由出口法蘭、沼氣出氣管7流出。

在一種優(yōu)選的實施例中，所述換熱管2為直管，相鄰的換熱管2的軸線相互平行。在本實用新型另一種實施例的用于沼氣預(yù)處理的熱交換器中，所述換熱管2為S形彎管或螺旋形彎管。與直管型的換熱管相比，當(dāng)熱交換器殼體的長度一定時，彎管能夠增加換熱管的長度，即增加沼氣在換熱管內(nèi)的流通距離，沼氣的冷卻效果得到進(jìn)一步提高。

在上述實施例中，制冷液在熱交換器殼體與換熱管之間形成的空腔內(nèi)流動，制冷液呈平流狀態(tài)，制冷液與換熱管的接觸時間較短，沼氣的制冷效果較差，為了進(jìn)一步提高制冷液對沼氣的制冷效果。如圖3所示，對上述實施例進(jìn)一步改進(jìn)，熱交換器還包括第一導(dǎo)流板9和第二導(dǎo)流板10，第一導(dǎo)流板9和第二導(dǎo)流板10沿沼氣流動方向間隔設(shè)置在所述熱交換器殼體1內(nèi)。

在一種優(yōu)選的實施例中，所述冷凝機(jī)3包括出液口和回液口，出液口通過連接管8與熱交換器殼體1的冷凝液進(jìn)口連通，回液口通過連接管8與熱交換器殼體1的冷凝液出口連通。

在一種優(yōu)選的實施例中，所述換熱管2為碳素鋼換熱管2、不銹鋼換熱管2、銅換熱管2、銅鎳合金換熱管2、鋁合金換熱管2、鈦換熱管2、陶瓷換熱管2和聚四氟乙烯換熱管2中的一種。

在一種優(yōu)選的實施例中，為了實時監(jiān)測沼氣冷卻前和冷卻后的溫度，對上述實施例進(jìn)一步改進(jìn)，熱交換器還包括第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器安裝在熱交換器殼體1的沼氣進(jìn)口位置，所述第二溫度傳感器安裝在換器殼體的沼氣出口位置。

上述披露的各技術(shù)特征并不限于已披露的與其它特征的組合，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)發(fā)明之目的進(jìn)行各技術(shù)特征之間的其它組合，以實現(xiàn)本實用新型之目的為準(zhǔn)。