一种低温换热器及冷箱设备制造技术

一种低温换热器及冷箱设备，属于热能利用技术领域。低温换热器由壳体及设置在壳体内部的换热管道构成；在壳体构成的腔体顶部设有通入待冷却的高温流体的第一入口、在腔体的底部设有输出低温液体的第一出口；在腔体的底部还设有换热管道的第二入口，在腔体的顶部设有换热管道的第二出口；壳体设有绝热结构。冷箱设备包括上述的低温换热器。本低温换热器能够减少换热器内部与外部环境的热量交换，提高换热效率。

A Low Temperature Heat Exchanger and Cold Box Equipment

【技术实现步骤摘要】
一种低温换热器及冷箱设备
本技术涉及热能利用
，具体而言，涉及一种低温换热器及冷箱设备。
技术介绍
换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要。换热器主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。例如电厂低温用聚四氟乙烯换热器是发电厂为降低排烟温度进行余热回收的新型装置设备。冷箱是一组高效、绝热保冷的低温换热设备。在深冷分离过程中经常采用，如在石油裂解气的深冷分离过程中就采用在-100～-140℃左右工作的冷箱。它由结构紧凑的高效换热器和气液分离器所组成。因为低温极易散冷，要求极其严密的绝热保冷，故用绝热材料把换热器和分离器均包装在一个箱形物内，称之为冷箱。现有技术中，换热器通常由壳体和设置在壳体内部的换热管道组成，但是在使用过程中能量损失较多，使得换热效率较低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种低温换热器及冷箱设备，能够减少换热器内部与外部环境的热量交换，提高换热效率。本技术的实施例是这样实现的：本技术实施例的一方面，提供一种低温换热器，由壳体及设置在壳体内部的换热管道构成；在所述壳体构成的腔体顶部设有通入待冷却的高温流体的第一入口，在所述腔体的底部设有输出低温液体的第一出口；在所述腔体的底部还设有所述换热管道的第二入口，在所述腔体的顶部设有所述换热管道的第二出口；所述壳体和所述换热管道均为耐低温材料，并且所述壳体上设有高度保低温的绝热结构。进一步地，所述壳体由低温钢材料构成，并且设置有保温绝热材料或设置有真空的绝热结构。进一步地，所述高温流体第一入口处、输出所述冷却后流体的第一出口处、所述换热管道的第二入口管道以及所述换热管道的第二出口管道与所述壳体的连接处均设有高度绝热的保温套或者保温结构。进一步地，所述换热管道包括多层蚊香型盘管，相邻的两层蚊香型盘管之间管道连通，蚊香型盘管的串联或并联，用于增加所述换热管道的长度和换热面积，并使得所述换热管道与待冷却的流体充分换热。进一步地，所述壳体内部设置有中心支柱和承托，所述承托与所述壳体，和所述中心支柱固接，用于承载所述蚊香型换热管道，并且将每层的蚊香型盘管架空，使得所述换热管道与待冷却的流体充分接触和充分的换热；所述中心支柱设置于多层所述蚊香型盘管的中心位置，用于填补和扩大多层所述蚊香型盘管的中心内径，与所述承托和所述壳体共同承载和固定多层所述蚊香型盘管。进一步地，所述承托包括多个，且多个所述承托分别与所述中心支柱和所述壳体固定连接，用于增强所述壳体的承压能力，多个所述承托与多层所述蚊香型盘管相对应，所述承托用于固定和承载每层所述的蚊香型盘管。进一步地，位于最底层的所述承托与所述壳体底部之间设置有气液分离装置，所述气液分离装置与所述壳体内壁之间形成储液腔，所述高温流体冷却后流至所述储液腔，所述储液腔与所述低温液体的第一出口连通。进一步地，所述低温换热器的材料包括低温钢或真空绝热材料。本技术实施例的另一方面，提供一种冷箱设备，包括：上述任意一项的低温换热器。进一步地，所述壳体外周套设有附加壳体，所述壳体与所述附加壳体之间设置有蚊香型的拓展换热管道；且所述拓展换热管道与所述壳体内部的换热管道串联连接，所述附加外壳体上设有第一入口，用于通入待冷却的高温流体和输出冷却后的流体，所述拓展换热管道冷却产生的液体从所述附加壳体底部的出液口输出；所述拓展换热管道与所述换热管道之间设有通气的进出口。本技术实施例的有益效果包括：本技术实施例提供的低温换热器，通过设置壳体以及壳体高度真空保低温绝热结构和设置在壳体内部的蚊香型换热管道；使得本实施例的低温换热器在使用中，可以使这种低温换热器内部与外部完全保障低温和绝热，保证低温换热器内部的冷量尽量不被损失，采用蚊香型换热管道，相对于其他板式换热器、夹套式换热器、沉浸式蛇管换热器，更加便于制造加工，并且体积小成本低，提高本低温换热器的换热效率。本技术实施例还在壳体底部设置有气液分离和储液腔，高温流体冷却后流至储液腔，通过壳体底部的气液分离和储液腔共同作用，能够确保壳体底部输出的是低温的液态流体，储液腔与低温液体的第一出口输出管道连通；该低温换热器除了满足特殊低温换热器的需求，该低温换热器结构还适用于生产和制造特殊需求的冷箱设备。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术实施例提供的低温换热器的结构示意图；图2为图1的A-A剖视图；图3为本技术实施例提供的冷箱设备的结构示意图。图标：100-低温换热器；1-第一入口；2-第一出口；3-第二入口；4-第二出口；110-壳体；5-中心支柱；6-承托；7-支撑；8-换热管道；9-蚊香型盘管；10-保温套；11-气液分离装置；17-网孔；12-储液腔；200-冷箱设备；13-附加壳体；14-进出口；15-出液口；16-拓展换热管道。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温换热器，其特征在于，由壳体及设置在壳体内部的换热管道构成；在所述壳体构成的腔体顶部设有通入待冷却的高温流体的第一入口，在所述腔体的底部设有输出低温液体的第一出口；在所述腔体的底部还设有所述换热管道的第二入口，在所述腔体的顶部设有所述换热管道的第二出口；所述壳体和换热管道均为耐低温材料，并且所述壳体上设有高度保低温的绝热结构。

【技术特征摘要】
1.一种低温换热器，其特征在于，由壳体及设置在壳体内部的换热管道构成；在所述壳体构成的腔体顶部设有通入待冷却的高温流体的第一入口，在所述腔体的底部设有输出低温液体的第一出口；在所述腔体的底部还设有所述换热管道的第二入口，在所述腔体的顶部设有所述换热管道的第二出口；所述壳体和换热管道均为耐低温材料，并且所述壳体上设有高度保低温的绝热结构。2.如权利要求1所述的低温换热器，其特征在于，所述壳体由低温钢材料构成，并且设置有保温绝热材料或设置有真空的绝热结构。3.如权利要求1所述的低温换热器，其特征在于，所述高温流体第一入口处、所述输出低温液体的第一出口处、所述换热管道的第二入口管道以及所述换热管道的第二出口管道与所述壳体的连接处均设有高度绝热的保温套或者保温结构。4.如权利要求1～3任一项所述的低温换热器，其特征在于，所述换热管道包括多层蚊香型盘管，相邻的两层蚊香型盘管之间管道连通，蚊香型盘管的串联或并联，用于增加所述换热管道的长度和换热面积，并使得所述换热管道与待冷却的流体充分换热。5.如权利要求4所述的低温换热器，其特征在于，所述壳体内部设置有中心支柱和承托，所述承托与所述壳体，和所述中心支柱固接，用于承载所述蚊香型换热管道，并且将每层的蚊香型盘管架空，使得所述换热管道与待冷却的流体充分接触和充分的换热；所述中心支柱设...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁志远，
申请(专利权)人：北京宏远佰思德科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11