一种紧凑式板式空冷器制造技术

本发明专利技术公开了一种紧凑式板式空冷器，其结构主要由框架、风机、板束、喷淋水管路、水箱、管箱、热流体进出口接管等构成；所述板束水平倾斜安装并分别置于框架周围；板束外侧设置喷淋水管路，喷淋水管路与水箱联通；管箱位于相邻两板束交界处，分别与两侧板束及热流体进出口接管联通；风机可设置在框架上。本发明专利技术使板式空冷器的换热面积大幅增加，所需的空冷器台数及风机数均减少，同时解决了夏季温度升高使空冷器传热效率下降的问题，具有占地面积小、耗电量低、节水效果好及整体紧凑度高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热交换器设计与制造
，具体涉及一种结构紧凑的板式空冷器。
技术介绍
空冷器是以环境空气作为冷却介质，将工艺介质（热流）冷却到所需要的温度（终冷温度）的设备。由于该设备采用空气作为冷却介质，不需要水源，因此节水性能显著，尤其在缺水地区，若采用空冷器，可以节省大量的工业用水，同时有效降低蒸发损耗、避免水质污染，因此，空冷设备已被广泛应用于石化、电力、冶金等领域中。现有板式空冷器结构由板束、风机、构架、水箱及喷淋装置组成，传热单元为全焊式板束，风机采用垂直安装的引风式风机，热介质自上而下流动。在高负荷工况下，为了增大换热面积，提高换热量，现有许多厂家将板式空冷器的板束高度由10米增加至12米，甚至现在最高可达16米。虽然高度增加使换热面积增大，但由于风机作用范围的限制，通过板束下部的风量大大减少，底部容易产生换热死区，传热效果恶化，使实际运行过程中成本增加，但换热量却未提升。专利CN102538518A采用圆形板翅式传热元件，冷热两种流体通道沿圆筒形换热体轴向方向间隔叠加钎焊成一体。由于热流体进出口接管成内空的梳状结构设置在圆形换热体筒壁上，加工过程较复杂；同时由于空气侧通道单元沿同心环半径方向向中心逐渐变小，则空气侧阻力不均匀，风阻沿半径方向向中心逐渐变大，使设备的成本和电耗增加。因此，开发一种能够提高换热面积、降低能耗、同时结构紧凑的空冷器，是工业生产的当务之需。
技术实现思路
本专利技术目的在于对现有板式空冷器的结构进行技术改进，提供一种换热面积大、能耗低及整体紧凑度高的板式空冷器。为此，所采用的技术方案为：一种紧凑式板式空冷器，主要包括框架、风机、板束、喷淋水管路、管箱、热流体进出口接管，所述板束沿长度方向水平倾斜安装并分别置于框架周围；板束外侧设置喷淋水管路，喷淋水管路与水箱联通；热流体进、出口管箱间隔位于相邻两板束交界处，并分别与其两侧板束及热流体进、出口接管联通；风机设置在框架上部中空处，从而形成紧凑式板式空冷器。所述板束沿长度方向水平向下倾斜布置，与水平方向夹角在5°以内。所述板束有四组，构成四边形结构且相邻两组板束相互垂直布置；相邻板束之间公用热流体进口管箱或热流体出口管箱。所述板束为四组以上的偶数个，构成多边形结构，相适应的框架为多边形结构；相邻板束之间公用热流体进口管箱或热流体出口管箱；热流体进、出口管箱间隔布置。本专利技术具有传热效率高、能耗低、结构紧凑的特点，与原有板式空冷器相比，此结构并非一味通过增加板束高度来提高换热量，而是通过合理的设置的板束叠落高度和板束数量来减少换热死区，提高换热面积。同时由于板束空气流道等间隙布置，由外向内风阻均衡，不会出现专利CN102538518A中风阻变大的缺点。每组板束设置成多个可拆模块，如发生泄漏问题，可直接拆换，便于维修。在同样换热负荷下，本专利技术的板式空冷器的体积小，重量轻，耗电量低，大大节约用户的设备安装空间及安装成本，有效地节省了新建装置的占地规模和建设成本，也可解决炼油化工装置扩能改造时的场地不足的矛盾。本专利技术可应用于化工、石油、动力、冶金等领域的冷却的无相变场合，也可用于冷凝的相变场合。附图说明图1 为本专利技术板式空冷器整体结构主视图；图2 为本专利技术板式空冷器整体结构俯视图；图3a 为本专利技术板式空冷器板束采用全焊接结构主视图；图3b 为本专利技术板式空冷器板束采用全焊接结构俯视图；图3c 为本专利技术板式空冷器板束与侧板焊接示意图；图4a 为本专利技术板式空冷器板束采用整体法兰结构主视图；图4b 为本专利技术板式空冷器板束采用整体法兰结构俯视图；图5a 为本专利技术板式空冷器板束采用模块化法兰结构主视图；图5b 为本专利技术板式空冷器板束采用模块化法兰结构俯视图；图6为本专利技术板式空冷器冷热介质工作原理示意简图；图中：1.风机、2.热流体进口接管、3.框架、4.喷淋水管路、5.喷嘴、6.板束、7. 热流体出口管箱、8.热流体出口接管、9.喷淋水泵、10.给水口、11.水箱、12.排污口、13. 热流体进口管箱、14.圆拱、15.板束模块单元、16、螺栓、17.螺母、18.法兰、19.侧板。具体实施方式下面结合附图对本专利技术及其有益效果进一步说明。实施例1，如图1、2所示，一种板式空冷器包括风机1，框架3，喷淋水管路4，板束6，热流体进、出口管箱13、7，热流体进、出口接管2、8，水箱11。热流体为气体工况下,可从侧端管箱13上部接管2进入，流过板束6，由侧端管箱7下部接管8流出；热流体为液体工况下,热流体可从侧端管箱上、下部接管进入、流出均可。空气在风机1作用下，由外向内横掠换热管束，与管内介质实现交错流换热，框架四周的四组板束，可满足装置高负荷的要求。所述风机1为引风式风机，位于框架中空部位上方，用于增加空气内外压力差，为空气侧提动力，进一步提高换热效率。所述框架3可采用碳钢材料，功能是承载设备自重，承载板束、风机并给喷淋管路提供支撑。实施例2，在实施例1的基础上，所述板束（6）沿长度方向即沿板片的长度方向（板束分为长度，宽度及叠落高度，长度即为流体流动方向，宽度为与管箱连接方向，叠落高度即为该空冷器高度）水平向下倾斜布置，与水平方向夹角在5°以内，防止积液存留。实施例3，在实施例1的基础上，当板束6采用四组板束时，构成四边形结构且相邻两组板束6相互垂直布置；相邻板束6之间公用热流体进口管箱13或热流体出口管箱7，即热流体进口管箱13或热流体出口管箱7分别位于板束的对角位置。实施例4，在实施例1的基础上，当板束6采用四组以上的偶数个板束时，构成多边形结构，相适应的框架为多边形结构；相邻板束6之间公用热流体进口管箱13或热流体出口管箱7；热流体进、出口管箱13、7间隔布置。如附图2所示，上述实施例中两相邻板束共用一个管箱,减少了板式空冷器所需管箱的数量，提高了空冷器整体结构的紧凑度。板束管箱与两侧板束相互连通，板束通过管箱与热流体进、出口接管连接。热流体为液体时，进、出口接管的开孔位置位于管箱圆拱侧板上下端,热流体入口接管可位于上端或下端,出口接管也位于上端或下端；热流体为气体时，热流体入口接管位于上端,出口接管位于下端，液体、气体工况下进、出口接管均间隔布置。实施例5，当实施例1中板束6采用四边形波纹板片时，波纹板可采用不锈钢、钛、镍基合金等材质，板片由薄金属板经冲压加工而成，波纹类型可为泡状、条状、或者是人字形甚至是上述三者的组合，同时由于板片厚度方向很薄，所以导热性能好、传热系数高、不宜堵塞。如图3c所示,两张波纹板片长边通过焊接组对在一起，形成热流体的流通通道；两两板对叠放在一起，将相邻板管短边进行焊接，防止热流体泄露，形成空气的流通通道，板管长边边缘用短镶条焊接，方便与侧板19进行焊接连接。板束从热流体入口管箱侧开始,水平倾斜向下放置，与水平方向夹角为5°以内，主要目的是有助于热流体流出，检修时不会有液体存积。实施例6，当实施例1中板束6采用翅片扁管时，翅片扁管的扁管为敷铝管，翅片为铝材质，基管与翅片通过钎焊方式连接形成换热板束，基管内为热流体流通通道，翅片为空气流通通道。基管从热流体入口管箱侧开始,沿长度方向水平倾斜向下放置，与水平方向夹角为5°以内，防止积液存留。实施例7，如图5a、5b所示,在实施例1的基础上，将板束6分为多个板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紧凑式板式空冷器，主要包括框架、风机、板束、喷淋水管路、管箱、热流体进出口接管，其特征在于：所述板束（6）沿长度方向水平倾斜安装并分别置于框架（3）周围；板束（6）外侧设置喷淋水管路（4），喷淋水管路（4）与水箱（11）联通；热流体进、出口管箱（13、7）间隔位于相邻两板束交界处，并分别与其两侧板束及热流体进、出口接管联通；风机（1）设置在框架（3）上部中空处，从而形成紧凑式板式空冷器。

【技术特征摘要】
1.一种紧凑式板式空冷器，主要包括框架、风机、板束、喷淋水管路、管箱、热流体进出口接管，其特征在于：所述板束（6）沿长度方向水平倾斜安装并分别置于框架（3）周围；板束（6）外侧设置喷淋水管路（4），喷淋水管路（4）与水箱（11）联通；热流体进、出口管箱（13、7）间隔位于相邻两板束交界处，并分别与其两侧板束及热流体进、出口接管联通；风机（1）设置在框架（3）上部中空处，从而形成紧凑式板式空冷器。2. 如权利要求1所述的一种紧凑式板式空冷器，其特征在于：所述板束（6）沿长度方向水平向下倾斜布置，与水平方向夹角在5°以内。3. 如权利要求1所述的一种紧凑式板式空冷器，其特征在于：所述板束（6）有四组，构成四边形结构且相邻两组板束（6）相互垂直布置；相邻板束（6）之间公用热流体进口管箱（13）或热流体出口管箱（7）。4. 如权利要求1所述的一种紧凑式板式空冷器，其特征在于：所述板束（6）为四组以上的偶数个，构成多边形结...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯霄艳，常春梅，张向南，郝开开，
申请(专利权)人：甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司，上海蓝滨石化设备有限责任公司，机械工业上海蓝亚石化设备检测所有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62