一种多介质深冷用绕管式能量交换器制造技术

本发明专利技术公开了一种多介质深冷用绕管式能量交换器，涉及热交换技术领域，交换器包括外壳和内壳，外壳与内壳之间填充有隔热材料，通过隔热材料将外界温度与内壳内部的温度隔绝，内壳中安装有若干根换热管，每根换热管均由多段换热管组成，每相邻两段换热管之间通过笔直的直管连通，内壳中在每个直管处均安装有搅流斗，搅流斗对内壳中流动的介质进行搅动，使介质在流动过程中产生乱流，提高介质与换热管之间的能量交换效果，多个搅流斗在内壳中对介质进行多次搅流，提高介质的能量利用效率，以及提高换热管中介质的降温效果。提高换热管中介质的降温效果。提高换热管中介质的降温效果。

【技术实现步骤摘要】
一种多介质深冷用绕管式能量交换器


[0001]本专利技术涉及热交换
，具体为一种多介质深冷用绕管式能量交换器。

技术介绍

[0003]深冷是指
‑
100℃以下的温度，在工业上可以分为化工行业的气体液化技术，以及材料行业的深冷处理。达到
‑
100℃以下低温的冷冻技术，实质上就是气体液化的技术。
[0004]据调查，全球百万吨级大型天然气液化工厂都采用LNG绕管式换热器作为主低温换热器， LNG绕管式换热器是天然气液化领域的大国重器。LNG绕管式换热器具有结构紧凑、可以多种介质同时换热、热膨胀可自行补偿、操作压力高等特点，可实现单体设备大型化，能有效避免多台板翅式换热器并联带来的分配不均等问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种多介质深冷用绕管式能量交换器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种多介质深冷用绕管式能量交换器，所述能量交换器包括交换器，所述交换器上设置有进液管、出液管，交换器内部安装有上管板及下管板，所述上管板及下管板之间安装有若干根换热管以及中心筒，每根所述换热管均由多段换热管组成，所述交换器内部在每相邻两段换热管安装有搅流斗。交换器包括外壳和内壳，外壳与内壳之间填充有隔热材料，通过隔热材料将外界温度与内壳内部的温度隔绝，内壳中安装有若干根换热管，每根换热管均由多段换热管组成，每相邻两段换热管之间通过笔直的直管连通，内壳中在每个直管处均安装有搅流斗，搅流斗对内壳中流动的介质进行搅动，使介质在流动过程中产生乱流，提高介质与换热管之间的能量交换效果，多个搅流斗在内壳中对介质进行多次搅流，提高介质的能量利用效率，以及提高换热管中介质的降温效果。
[0008]所述搅流斗包括外环、若干个承载环以及一个内管，所述外环位于若干个承载环外侧，所述内管位于若干个承载环的内侧，若干个所述承载环的外径及内径均不相同，若干个承载环套设在一起且圆心在同一条直线上，位于外圈的承载环的内径大于位于内圈的承载环的外径，位于内圈的所述承载环的高度低于位于外圈的承载环的高度，若干个所述承载环之间通过支板连接，每个所述承载环上均设置有搅流板，所述外环与交换器内壁连接，所述内管套设在中心筒上。外环固定在交换器的内壁上，内管套在中心筒的外壁上，外环、若干个承载环以及内管形成斗状结构，承载环对流动在交换器中的介质或制冷液进行分流，斗状的设置减少对介质流速的影响，搅流板转动安装在承载环上，搅流板在介质的冲击下在介质中摇摆，搅流板对分流后的介质进行搅动，实现介质的流动和位置的更换。
[0009]每个所述承载环上均开设有若干个限位槽，每个所述限位槽的位置均转动安装有套管，所述搅流板与套管固定，搅流板一端安装有搅流爪，所述搅流爪中安装有重心体。搅流爪为弧形结构且弯曲角度最大的位置处安装有重心体，重心体改变搅流爪的重心，从而
影响搅流板与承载环之间的角度，使搅流板倾斜在承载环上，且搅流板倾斜时，搅流爪的前端(即搅流爪远离搅流板的一端)突出搅流板，介质在经过搅流板时冲击在搅流爪上，使搅流爪带动搅动板转动，当搅流板与介质的流动方向平行时，搅流爪的前端与搅流板平行，此时搅流爪受到的介质的冲击力变小，搅流板在重心体的影响下再次发生倾斜，之后，搅流爪再次被介质冲击，以此反复，搅流板实现对介质的搅流。
[0010]所述承载环上在每个限位槽的位置处均安装有压电环，每个所述套管内侧均转动安装有压电球，所述压电球使压电环发生形变，所述压电球由导电材料制成，所述承载环内部安装有导线；
[0011]所述搅流板上安装有若干个控温板；
[0012]所述导线一端与若干个压电环连接，导线另一端与若干个控温板连接，若干个所述压电球电连接有控制器，所述控制器位于交换器的外侧，控制器的输出端与若干个控温板电连接。压电环由压电材料制成，搅流板摇摆时，套管带动压电球在压电环表面滚动，压电球使压电环被压缩而产生电荷，导线一端与压电环连接，另一端与控温板中的N型半导体连接，压电球通过金属套环与控制器电连接，金属套环套在若干个压电球的外侧并与压电球滚动连接，金属套环通过导电与控制器的输入端连接，控制器的输出端与控温板中的P型半导体电连接，电流在控温板中流过，使控温板通过珀尔帖效应进行吸热、制冷，使控温板对交换器中的介质进行控温，提高对换热管中介质的降温效果，控制器控制电路的通断和切换，控制控温板的通电和断电，以及对电路的切换，使压电环产生的电流传输到外部的蓄电系统中，实现对电能的储存。
[0013]每个所述控温板为铜材质的T型板材结构，控温板的两侧分别安装有N型半导体和P型半导体，所述导线与N型半导体电连接，所述P型半导体与控制器的输出端电连接。
[0014]每个所述搅流爪为弧形结构且弯曲角度最大的位置处安装有重心体，搅流爪的内侧形成内爪槽，搅流爪的外侧开设有背爪槽；
[0015]在搅流板的板面与介质的流动方向平行时，搅流爪开设有背爪槽的一侧突出承载环。当搅流板在承载环上倾斜时，介质冲击到搅流爪的前端，搅流爪通过内爪槽承受介质的冲击力，使搅流板在承载环上往外圈的方向转动，当搅流板在介质的冲击下与介质的流动方向平行时，搅流爪的外侧即开设有背爪槽的一侧突出承载环，使从承载环另一侧流动的介质冲击到背爪槽内，使搅流爪受到另一侧的冲击力而再次带动搅流板往内圈的方向转动，再配合重心体的设置，实现搅流板在承载环上的摇摆，进而实现对介质的分流、搅动以及实现对压电环的挤压。
[0016]所述中心筒为镂空的网状结构。
[0017]所述交换器包括外壳和内壳，所述外壳位于内壳外侧，外壳与内壳之间填充有隔热材料，所述上管板、下管板、若干根换热管、中心筒以及搅流斗均位于内壳中，所述进液管及出液管均与内壳内部空间连通。
[0018]所述能量交换器还包括底座及支撑架，所述交换器安装在底座上，所述支撑架与外壳连接。
[0019]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0020]1、交换器包括外壳和内壳，外壳与内壳之间填充有隔热材料，通过隔热材料将外界温度与内壳内部的温度隔绝，内壳中安装有若干根换热管，每根换热管均由多段换热管
组成，每相邻两段换热管之间通过笔直的直管连通，内壳中在每个直管处均安装有搅流斗，搅流斗对内壳中流动的介质进行搅动，使介质在流动过程中产生乱流，提高介质与换热管之间的能量交换效果，多个搅流斗在内壳中对介质进行多次搅流，提高介质的能量利用效率，以及提高换热管中介质的降温效果。
[0021]2、压电球使压电环被压缩而产生电荷，导线一端与压电环连接，另一端与控温板中的N 型半导体连接，金属套环通过导电与控制器的输入端连接，控制器的输出端与控温板中的P 型半导体电连接，电流在控温板中流过，使控温板通过珀尔帖效应进行吸热、制冷，使控温板对交换器中的介质进行控温，提高对换热管中介质的降温效果，控制器控制电路的通断和切换，控制控温板的通电和断电，以及对电路的切换，使压电环产生的电流传输到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多介质深冷用绕管式能量交换器，其特征在于：所述能量交换器包括交换器(1)，所述交换器(1)上设置有进液管(107)、出液管(108)，交换器(1)内部安装有上管板及下管板，所述上管板及下管板之间安装有若干根换热管(104)以及中心筒(103)，每根所述换热管(104)均由多段换热管(104)组成，所述交换器(1)内部在每相邻两段换热管(104)安装有搅流斗(105)。2.根据权利要求1所述的一种多介质深冷用绕管式能量交换器，其特征在于：所述搅流斗(105)包括外环(109)、若干个承载环(1010)以及一个内管(1011)，所述外环(109)位于若干个承载环(1010)外侧，所述内管(1011)位于若干个承载环(1010)的内侧，若干个所述承载环(1010)的外径及内径均不相同，若干个承载环(1010)套设在一起且圆心在同一条直线上，位于外圈的承载环(1010)的内径大于位于内圈的承载环(1010)的外径，位于内圈的所述承载环(1010)的高度低于位于外圈的承载环(1010)的高度，若干个所述承载环(1010)之间通过支板连接，每个所述承载环(1010)上均设置有搅流板(1012)，所述外环(109)与交换器(1)内壁连接，所述内管(1011)套设在中心筒(103)上。3.根据权利要求2所述的一种多介质深冷用绕管式能量交换器，其特征在于：每个所述承载环(1010)上均开设有若干个限位槽，每个所述限位槽的位置均转动安装有套管(1013)，所述搅流板(1012)与套管(1013)固定，搅流板(1012)一端安装有搅流爪(1019)，所述搅流爪(1019)中安装有重心体(1022)。4.根据权利要求3所述的一种多介质深冷用绕管式能量交换器，其特征在于：所述承载环(1010)上在每个限位槽的位置处均安装有压电环(1014)，每个所述套管(1013)内侧均转动安装有压电球(1015)，所述压电球(1015)使压电环(1014)发生形变，所述压电球(1015)由导电材料制成，所述承载环(1010)内部安装有导线(1016)；所述搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：许海强，朱新兵，耿国兵，
申请(专利权)人：江苏双立制氧机械有限公司，
类型：发明
国别省市：