用于鉆井船中央冷卻系統(tǒng)的水水換熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及海洋工程設(shè)備熱交換裝置的結(jié)構(gòu)改進(jìn)技術(shù)，尤其是用于鉆井船中 央冷卻系統(tǒng)的水水換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002] 液體和氣體，統(tǒng)稱為流體。鉆井船項(xiàng)目實(shí)際流體包括壓縮空氣、煙氣、鹽水、海水、 淡水、泥漿、燃油、滑油、液壓油以及他們衍生的污油廢油等，流體加上參與其中的相關(guān)的泵 系，包括空壓機(jī)、高壓泥漿泵、離心泵、螺桿泵以及各種閥門和附件等組成一個(gè)龐大的管網(wǎng)， 承擔(dān)著實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能和整船功能的重要作用，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)失效都將弱化整體功能。 緊湊型深水鉆井船，型長(zhǎng)210m，多個(gè)系統(tǒng)需要覆蓋整船，這就要求泵系和管系在布置的時(shí)候 不僅僅要考慮是否美觀以及路徑是否能夠通順的問(wèn)題，更重要的關(guān)注點(diǎn)應(yīng)該放在布置的合 理性。如果不重視這個(gè)問(wèn)題，后續(xù)調(diào)試階段可能出現(xiàn)大量已制作安裝設(shè)備和管道以及閥門 的修改返工，勢(shì)必影響工期和造成成本的增加。以上涉及到對(duì)現(xiàn)有換熱設(shè)備的改進(jìn)。原有 較為適用的板式換熱器管路安裝時(shí)限制了管路系統(tǒng)的緊湊型布置。
[0003] 板式熱交換器是一組波紋金屬板組成，板上有四個(gè)角孔，供熱交換的兩種液或氣 體通過(guò)。金屬板片安裝在一個(gè)側(cè)面有固定板和活動(dòng)壓緊板的框架內(nèi)，并用夾緊螺栓夾緊。板 片上裝有密封墊片，將流體通道密封，并且引導(dǎo)流體交替地流至各自的通道內(nèi)。波紋板不僅 提高了湍流程度，并且形成許多支撐點(diǎn)，足以承受介質(zhì)間的壓力差。金屬板和活動(dòng)壓緊板懸 掛在上導(dǎo)桿，并由下導(dǎo)桿定位，而桿端則固定在支撐柱上。用于供暖系統(tǒng)中，高溫水是一種 常用的熱源，將熱水接入水-水換熱器中，與供暖的水進(jìn)行熱交換，有如下幾個(gè)缺點(diǎn)：
[0004] 采用高溫水作為熱源通常要求水溫較高，一般需要在70攝氏度以上，而目前鉆井 船很多熱力站供應(yīng)過(guò)來(lái)的高溫水達(dá)不到需要的溫度，導(dǎo)致供給供暖用戶的水溫不高，達(dá)不 到理想的供暖效果。供暖用戶分為高層用戶和低層用戶，二者供暖需要的壓力不一樣，通常 需要設(shè)有多臺(tái)換熱器，安裝空間占用大、成本較高。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型的目的是提供用于鉆井船中央冷卻系統(tǒng)的水水換熱器，以經(jīng)濟(jì)合理的 簡(jiǎn)捷結(jié)構(gòu)從低溫?zé)崴磽Q熱，適應(yīng)鉆井船中央空調(diào)緊湊和高效的要求。
[0006] 本實(shí)用新型的目的將通過(guò)以下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：包括殼體、管束、閥蓋、字形雙孔 法蘭、封蓋、管程介質(zhì)進(jìn)口、管程介質(zhì)出口、束管架、后法蘭盤、殼程介質(zhì)出口、前法蘭盤、殼 程介質(zhì)進(jìn)口和分配器；殼體呈管狀，其一端安裝封蓋封閉，其內(nèi)通過(guò)束管架安裝管束，管束 由至少二根毛細(xì)管并行構(gòu)成，殼體另一端安裝閥蓋，而且在該閥蓋外端面安裝字形雙孔法 蘭，8字形雙孔法蘭上有二個(gè)開孔即管程介質(zhì)進(jìn)口和管程介質(zhì)出口，殼體兩端的管壁上分別 安裝后法蘭盤和前法蘭盤，后法蘭盤和前法蘭盤各有殼程介質(zhì)出口或殼程介質(zhì)進(jìn)口，管程 介質(zhì)進(jìn)口和管程介質(zhì)出口內(nèi)分別連接通過(guò)分配器連接管束。
[0007] 尤其是，管束由至少二根毛細(xì)管平行構(gòu)成，其中軸線呈U型或W型。
[0008] 尤其是，閥蓋與殼體之間夾裝固定板，固定板為四角有孔的矩形板。
[0009] 尤其是，殼體外壁橫向套接環(huán)狀?yuàn)A具支架，支架底部橫向固定支座，支座包括垂直 部分結(jié)構(gòu)和底部條形平板。
[0010] 尤其是，殼程介質(zhì)出口與殼程介質(zhì)進(jìn)口位于殼體同側(cè)，而且，殼程介質(zhì)出口與殼程 介質(zhì)進(jìn)口中軸線沿殼體橫截面的夾角不大于90°。
[0011] 尤其是，殼體各組件表面涂環(huán)氧樹脂底漆干膜厚度40-60ym。
[0012] 尤其是，管束由至少二根毛細(xì)管絞繞構(gòu)成。
[0013] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和效果：通過(guò)緊湊性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在體積最大尺寸有限的條件下 在較短的殼程中設(shè)置足夠的管程，甚至包括將同介質(zhì)的進(jìn)出口設(shè)置于同一側(cè)，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊 湊，適宜鉆井船中央冷卻系統(tǒng)對(duì)換熱裝置小型高效的要求，低成本、熱損失小、易維修，有利 于低溫?zé)嵩吹睦玫男Ч?br>【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖2為圖1中A向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖3為圖1中B向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 附圖標(biāo)記包括：
[0018] 殼體1、管束2、閥蓋3、密封塞4、8字形雙孔法蘭5、封蓋6、管程介質(zhì)進(jìn)口 7、管程 介質(zhì)出口 8、固定板9、夾具支架10、支座11、束管架12、后法蘭盤13、殼程介質(zhì)出口 14、前法 蘭盤15、殼程介質(zhì)進(jìn)口 16、型板17、分配器18。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 本實(shí)用新型原理在于，根據(jù)系統(tǒng)功能要求，通過(guò)對(duì)一元流體進(jìn)行抽象分析，根據(jù)歐 姆運(yùn)動(dòng)理論建立力學(xué)模型，通過(guò)數(shù)學(xué)函數(shù)得出結(jié)論，以建立直接并且行之有效的管系泵系 布置模型，需要改進(jìn)水_水換熱裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及接管安裝位置，盡早在設(shè)計(jì)階段就能 預(yù)見并且消除布置缺陷和設(shè)備性能的不足，避免后續(xù)因體積過(guò)大或接口位置不便的限制， 造成返工，降低工時(shí)和節(jié)約成本。
[0020] 根據(jù)歐姆運(yùn)動(dòng)一元流動(dòng)理論流體的特性：連續(xù)介質(zhì)、無(wú)粘性并且不可壓縮，分析管 網(wǎng)流動(dòng)，劃分?jǐn)嗝?，選擇基面，可以建立出三維力學(xué)模型，給出能量方程和定解條件，確定泵 系、管系參數(shù)，閥門附件類型和數(shù)量，以及節(jié)流孔板大小等，整個(gè)管網(wǎng)布置中的任意一點(diǎn)的 狀態(tài)都是可計(jì)算的。根據(jù)上述理論依據(jù)，結(jié)合系統(tǒng)原理和整體布置和管網(wǎng)三維模型研宄，在 體積最大尺寸有限的條件下在較短的殼程中設(shè)置足夠的管程，甚至包括將同介質(zhì)的進(jìn)出口 設(shè)置于同一側(cè)。
[0021] 本實(shí)用新型包括：殼體1、管束2、閥蓋3、8字形雙孔法蘭5、封蓋6、管程介質(zhì)進(jìn)口 7、管程介質(zhì)出口 8、束管架12、后法蘭盤13、殼程介質(zhì)出口 14、前法蘭盤15、殼程介質(zhì)進(jìn)口 16和分配器18。
[0022] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023] 實(shí)施例1 :如附圖1所示，殼體1呈管狀，其一端安裝封蓋6封閉，其內(nèi)通過(guò)束管架 12安裝管束2,管束2由至少二根毛細(xì)管并行構(gòu)成，殼體1另一端安裝閥蓋3,而且在該閥蓋 3外端面安裝8字形雙孔法蘭5,8字形雙孔法蘭5上有二個(gè)開孔即管程介質(zhì)進(jìn)口 7和管程 介質(zhì)出口 8,殼體1兩端的管壁上分別安裝后法蘭盤13和前法蘭盤15,后法蘭盤13和前法 蘭盤15各有殼程介質(zhì)出口 14或殼程介質(zhì)進(jìn)口 16,管程介質(zhì)進(jìn)口 7和管程介質(zhì)出口 8內(nèi)分 別連接通過(guò)分配器18連接管束2。
[0024] 前述中，管束2由至少二根毛細(xì)管平行構(gòu)成，其中軸線呈U型或W型。
[0025] 前述中，閥蓋3、封蓋6以及殼程介質(zhì)出口 14或殼程介質(zhì)進(jìn)口 16所在的殼體1管 壁上安裝密封塞4,密封塞4采用螺栓式密封圈安裝。
[0026] 前述中，如附圖2所示，閥蓋3與殼體1之間夾裝固定板9，固定板9為四角有孔的 矩形板。便于將殼體1固定。
[0027] 前述中，殼體1外壁橫向套接環(huán)狀?yuàn)A具支架10,支架10底部橫向固定支座11，支 座11包括垂直部分結(jié)構(gòu)和底部條形平板。
[0028] 前述中，殼體1外壁安裝型板17。型板17上銘標(biāo)設(shè)備參數(shù)指標(biāo)和結(jié)構(gòu)特征。
[0029] 前述中，殼程介質(zhì)出口 14與殼程介質(zhì)進(jìn)口 16位于殼體1同側(cè)，而且，殼程介質(zhì)出 口 14與殼程介質(zhì)進(jìn)口 16中軸線沿殼體1橫截面的夾角不大于90°。
[0030] 前述中，如附圖3所示，后法蘭盤13或前法蘭盤15邊緣均勻分布有螺孔。
[0031] 前述中，殼體1各組件表面涂環(huán)氧樹脂底漆干膜厚度40-60ym。
[0032] 本實(shí)施例中，殼體1長(zhǎng)度L+31. 8mm、外徑219mm，閥蓋3最大外徑和方形的固定板 9邊長(zhǎng)220mm，管程介質(zhì)進(jìn)口 7和管程介質(zhì)出口 8中心間距111mm，支座11底部長(zhǎng)260mm，寬 65mm厚15mm，殼程介質(zhì)出口 14和殼程介質(zhì)進(jìn)口 16中心間距L-152. 2mm，兩端二夾具支架 10間距L-500mm，閥蓋3外端的8字形雙孔法蘭5端面與封蓋6外端頂面間距L+209. 3mm， 殼程介質(zhì)進(jìn)口 16部位的密封塞4距8字形雙孔法蘭5端面194mm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于鉆井船中央冷卻系統(tǒng)的水水換熱器，包括殼體（I)、管束（2)、閥蓋（3)、8字形雙 孔法蘭（5)、封蓋（6)、管程介質(zhì)進(jìn)口（7)、管程介質(zhì)出口（8)、束管架（12)、后法蘭盤（13)、 殼程介質(zhì)出口（14)、前法蘭盤（15)、殼程介質(zhì)進(jìn)口（16)和分配器（18);其特征在于，殼體 (1)呈管狀，其一端安裝封蓋（6)封閉，其內(nèi)通過(guò)束管架（12)安裝管束（2)，管束（2)由至少 二根毛細(xì)管并行構(gòu)成，殼體（1)另一端安裝閥蓋（3)，而且在該閥蓋（3)外端面安裝8字形 雙孔法蘭（5)，8字形雙孔法蘭（5)上有二個(gè)開孔即管程介質(zhì)進(jìn)口（7)和管程介質(zhì)出口（8)， 殼體（1)兩端的管壁上分別安裝后法蘭盤（13)和前法蘭盤（15)，后法蘭盤（13)和前法蘭 盤（15)各有殼程介質(zhì)出口（14)或殼程介質(zhì)進(jìn)口（16)，管程介質(zhì)進(jìn)口（7)和管程介質(zhì)出口 (8)內(nèi)分別連接通過(guò)分配器（18)連接管束（2)。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于鉆井船中央冷卻系統(tǒng)的水水換熱器，其特征在于，管束（2) 由至少二根毛細(xì)管平行構(gòu)成，其中軸線呈U型或W型。
3. 如權(quán)利要求1所述的用于鉆井船中央冷卻系統(tǒng)的水水換熱器，其特征在于，閥蓋（3) 與殼體（1)之間夾裝固定板（9)，固定板（9)為四角有孔的矩形板。
4. 如權(quán)利要求1所述的用于鉆井船中央冷卻系統(tǒng)的水水換熱器，其特征在于，殼體（1) 外壁橫向套接環(huán)狀?yuàn)A具支架（10)，支架（10)底部橫向固定支座（11)，支座（11)包括垂直 部分結(jié)構(gòu)和底部條形平板。
5. 如權(quán)利要求1所述的用于鉆井船中央冷卻系統(tǒng)的水水換熱器，其特征在于，殼程介 質(zhì)出口（14)與殼程介質(zhì)進(jìn)口（16)位于殼體（1)同側(cè)，而且，殼程介質(zhì)出口（14)與殼程介 質(zhì)進(jìn)口（16)中軸線沿殼體（1)橫截面的夾角不大于90°。
6. 如權(quán)利要求1所述的用于鉆井船中央冷卻系統(tǒng)的水水換熱器，其特征在于，殼體（1) 各組件表面涂環(huán)氧樹脂底漆干膜厚度40-60 ym。
7. 如權(quán)利要求1所述的用于鉆井船中央冷卻系統(tǒng)的水水換熱器，其特征在于，管束（2) 由至少二根毛細(xì)管絞繞構(gòu)成。
【專利摘要】用于鉆井船中央冷卻系統(tǒng)的水水換熱器，殼體(1)呈管狀，其一端安裝封蓋(6)封閉，其內(nèi)通過(guò)束管架(12)安裝管束(2)，管束(2)由至少二根毛細(xì)管并行構(gòu)成，殼體(1)另一端安裝閥蓋(3)，而且在該閥蓋(3)外端面安裝8字形雙孔法蘭(5)，8字形雙孔法蘭(5)上有二個(gè)開孔即管程介質(zhì)進(jìn)口(7)和管程介質(zhì)出口(8)，殼體(1)兩端的管壁上分別安裝有殼程介質(zhì)出口(14)或殼程介質(zhì)進(jìn)口(16)，管程介質(zhì)進(jìn)口(7)和管程介質(zhì)出口(8)內(nèi)分別連接通過(guò)分配器(18)連接管束2。通過(guò)緊湊性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在體積最大尺寸有限的條件下在較短的殼程中設(shè)置足夠的管程，甚至包括將同介質(zhì)的進(jìn)出口設(shè)置于同一側(cè)。
【IPC分類】F25B39-00, F28F9-00, F28F9-12
【公開號(hào)】CN204421719
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420868024
【發(fā)明人】邢立良, 陳國(guó)剛, 何凡, 吳鈞, 申亮
【申請(qǐng)人】上海中遠(yuǎn)船務(wù)工程有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日