一种带真空绝热的双股流低温螺旋缠绕管式换热器

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。

主权项

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；外压封头（23）正下方安装裙座（1）；上封头（11）与筒体（19）上边缘焊接，下封头（23）与筒体（19）下边缘焊接。