一種用于二氧化碳提純裝置中的新型換熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新型換熱器高效節(jié)能的換熱器應(yīng)用在高純度液化二氧化碳提純裝置中。其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，將有助于高純度二氧化碳提純裝置中的換熱效率提高。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的高純度液化二氧化碳提純裝置中換熱器的基本型式為列管換熱器。列管式換熱器體積龐大，占地面積廣，熱端溫差大，換熱效率低。在這樣的情況下，需要找出一種新型的聞效、緊湊的換熱器代替，以減小設(shè)備體積，縮小占地面積，提聞?chuàng)Q熱效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種穩(wěn)定、可靠、高效、節(jié)能的換熱器，應(yīng)用于制取高純度二氧化碳裝置。如圖1，設(shè)備主要由封頭、筒體、支座、板翅式芯子'、液位指示器、接管構(gòu)成。采取以下設(shè)計(jì)制造過程確保各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的完成。
[0004]1.根據(jù)介質(zhì)進(jìn)出口溫度算出熱負(fù)荷，確定板翅式換熱器芯子的換熱面積和翅片排布。
[0005]2.根據(jù)板翅式換熱器芯子的體積確定筒體的直徑，根據(jù)工作壓力確定筒體的厚度。
[0006]3.合理分配筒體內(nèi)空間，采用焊接將板翅式換熱器芯子與筒體連為一體。
[0007]4.筒體上開孔與接管和液位指示器焊接。
[0008]5.根據(jù)各個接口的直徑選擇合適的法蘭。
[0009]本新型換熱器的特點(diǎn)在于主體換熱單元放棄傳統(tǒng)的管殼式換熱器，選用高效的板翅式換熱器作為芯子。在相鄰兩隔板間放置翅片，導(dǎo)流片以及封條所組成的夾層稱為通道，將這樣的夾層根據(jù)流體的不同方式疊置，釬焊成一整體組成板束。如圖2，板束由隔板、翅片、封條、導(dǎo)流片組成。板束是板翅式換熱器的核心，配以必要的封頭、接管組成了板翅式換熱器芯子，如圖3。
[0010]其優(yōu)點(diǎn)有:
1.傳熱面積密度高，比管殼高6-10倍。
[0011]2.傳熱效率高，比管殼式換熱器高10-20倍。
[0012]3.生產(chǎn)成本比管殼換熱器低25-50%。
[0013]4.由于鋁材料比較輕，設(shè)備重量比管殼式換熱器輕。
[0014]板翅式芯子在交變載荷下工作，會因疲勞而使隔板產(chǎn)生裂紋，發(fā)生泄漏。因此疲勞破壞在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須考慮。控制翅片與翅片、封條間疊裝間隙，在相鄰流道間采用翅片斷面錯列接縫等措施來防止隔板因疲勞產(chǎn)生裂紋。同時將承受變載荷的流道不布置在最外側(cè)后最外側(cè)1-2層以改善其受力狀況。另外，還采取將封頭和板束焊接、襯圈、開焊接坡口和焊加強(qiáng)板等措施來減小壓力，提高產(chǎn)品的制造質(zhì)量和使用壽命。
[0015]【附圖說明】:
圖1是換熱器整體結(jié)構(gòu)圖1-法蘭2-接管3-封頭4-筒體5-指示液位計(jì)6-吊耳7-保溫塊8-支座9-液位指示計(jì)接口 10-排凈口 11-液體NH3進(jìn)口 12-氣體NH3出口 13-氣體CO2進(jìn)口 14-板翅式芯子15-液體CO2出口 16-銘牌17-不凝氣排放口圖2是板束體層結(jié)構(gòu)示意圖 18-封條19-隔板20-導(dǎo)流片圖3是板翅式芯子結(jié)構(gòu)示意圖 21-CO2進(jìn)口 22-不凝氣出口 23-C02出口 24-板束
【具體實(shí)施方式】
:
如圖1所示，冷介質(zhì)液氨從液體氨進(jìn)口 11進(jìn)入板翅式芯子和已經(jīng)在芯子中的二氧化碳進(jìn)行換熱，液氨蒸發(fā)成氨氣，從氣體氨出口 12留出，二氧化碳冷凝成液體，從液體二氧化碳出口 15流出。氨氣的蒸發(fā)溫度在_28°C，液氨在筒體內(nèi)要保證一定液位，使板翅式芯子
14浸沒到液氨中。不凝氣排放出口 17，防止不凝氣在板翅芯子內(nèi)聚集發(fā)生爆炸。液氨液位計(jì)接頭5、9，分別顯示液氨的液面高度。排凈出口 10用于啟動停車時排出液氨。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.本新型換熱器特征，如圖1，設(shè)備主要由封頭、筒體、支座、板翅式芯子、液位指示器、接管構(gòu)成。
2.換熱主體結(jié)構(gòu)板翅式芯子放置于殼內(nèi)，形成介質(zhì)熱交換的場所，達(dá)到增加傳熱系數(shù)，減小阻力的目的。
3.如權(quán)利I要求所述，板翅式芯子由隔板、翅片、封條、導(dǎo)流片組成。
4.在相鄰兩隔板間放置翅片，導(dǎo)流片以及封條組成的夾層稱為通道，將這樣的夾層根據(jù)流體的不同方式疊置起釬焊成一整體組成板束，板束是板翅式換熱器的核心，配以必要的封頭、接管組成了板翅式換熱器芯子。
5.如權(quán)利I要求所述，介質(zhì)從殼體及板翅芯子與外界相連的接管流入殼體和芯子同時進(jìn)行換熱。
6.如權(quán)利I所述，換熱芯子與殼體的連接方式為焊接。
7.如權(quán)利I所述，此換熱器所應(yīng)用的結(jié)構(gòu)創(chuàng)意保護(hù)范圍應(yīng)包括應(yīng)用于各種場合的立式和臥式蒸發(fā)器和冷凝器。
【專利摘要】本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種穩(wěn)定、可靠、高效、節(jié)能的換熱器，應(yīng)用于制取高純度二氧化碳裝置。如圖1設(shè)備主要由封頭、筒體、支座、板翅式芯子`、液位指示器、接管構(gòu)成。傳統(tǒng)的高純度液化二氧化碳提純裝置中換熱器的基本型式為列管換熱器。列管式換熱器體積龐大，占地面積廣，熱端溫差大，換熱效率低。在這樣的情況下，需要找出一種新型的高效、緊湊的換熱器代替，以減小設(shè)備體積，縮小占地面積，提高換熱效率。
【IPC分類】F28D7-00
【公開號】CN104677142
【申請?zhí)枴緾N201310641569
【發(fā)明人】李建偉, 趙曉剛, 牛羽菲
【申請人】開封東京空分集團(tuán)換熱設(shè)備有限公司, 開封東京空分集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年12月3日