本发明专利技术公开大流量单塔贯通流分级式螺旋板冷凝器，属于螺旋板换热器领域。该装备包括封盖、多层贯通流分级式螺旋体、锥形封头，所述封盖与最上层的贯通流分级式螺旋体之间、相邻接贯通流分级式螺旋体锥形封头之间、最下层贯通流分级式螺旋体与锥形封头之间均采用可拆卸的凹凸形密封法兰结构连接，贯通流分级式螺旋体侧壁的下部切向设有冷侧介质进口、上部切向设有冷侧介质出口，最上层的贯通流分级式螺旋体的侧壁上部还设有热侧介质进口，锥形封头底部设有冷凝液出口。本发明专利技术采用四通道的介质流道，可实现大流量流体处理，换热效率高，节省作业面积；凹凸形密封法兰结构有效防止分级筒体间有害物质泄露污染环境或造成人员中毒。体间有害物质泄露污染环境或造成人员中毒。体间有害物质泄露污染环境或造成人员中毒。
【技术实现步骤摘要】
大流量单塔贯通流分级式螺旋板冷凝器
[0001]本专利技术属于螺旋板换热器领域，特别涉及一种可用于石油化工、海洋船舶、冶金机械、生物制药等领域的大流量单塔贯通流分级式螺旋板冷凝器装备。
技术介绍
[0002]随着我国石油、化工、钢铁等行业的快速发展，螺旋板式冷凝器的需求水平大幅上涨。在工业生产中螺旋板式冷凝器是调节工艺介质温度以满足工艺需求以及回收余热以实现节能降耗的新型关键设备之一。螺旋板式冷凝器能够有效利用换热器网络生产工艺过程中的化学放热反应，将工业生产过程中产生的酸性气体、有机气体、高温烟气、蒸发余热等冷凝回收利用，达到节能降耗和环境保护的目的。该设备可使具有一定温差的两种气体或液体介质实现热交换，从而达到降低温度，冷凝回收，保证系统正常运行的关键环节。但是，目前的螺旋板式冷凝器对于大流量介质需要冷却或冷凝时，效果较差，加之传统装备多台并列安装所占面积太大，直接影响作业面积。
[0003]螺旋板式冷凝器的强化传热、降低流阻以及提高综合性能一直是国内科研人员和工程技术人员研究的热点，特别是抗腐蚀特种材料大流量螺旋板式冷凝器创新制造。但国内企业的供给能力及技术水平有限，导致螺旋板式冷凝器行业呈现高端市场依赖进口且供不应求的市场状态。因此，研究换热效率高、通道截面积大、超大流量并具备特殊性能的螺旋板式冷凝器是该领域面临亟待解决的问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是为了弥补上述现有技术存在的不足，提供一种大流量单塔贯通流分级式螺旋板冷凝器，该设备可实现超大流量流体冷凝处理，同时具有节省作业面积、换热效率高、不易堵塞等优点。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：大流量单塔贯通流分级式螺旋板冷凝器，包括自上而下设置的封盖、多层贯通流分级式螺旋体、锥形封头，所述封盖与最上层的贯通流分级式螺旋体之间、相邻接贯通流分级式螺旋体锥形封头之间、最下层贯通流分级式螺旋体与锥形封头之间均采用可拆卸的凹凸形密封法兰结构连接，贯通流分级式螺旋体侧壁的下部切向设有冷侧介质进口、上部切向设有冷侧介质出口，最上层的贯通流分级式螺旋体的侧壁上部还设有热侧介质进口，锥形封头底部设有冷凝液出口。
[0006]进一步地，所述贯通流分级式螺旋体包括外圈筒体、中间螺旋板及内圈芯管，四张所述螺旋板一端与芯管连接，另一端螺旋卷制形成两个热侧轴向贯流通道和两个冷侧封闭螺旋通道，形成冷侧封闭螺旋通道的其中一张螺旋板的两端均机械翻边并焊接在另一张螺旋板上形成密封通道，冷侧封闭螺旋通道分别与冷侧介质进口、冷侧介质出口连通，热侧轴向贯流通道分别与热侧介质进口、冷凝液出口连通。
[0007]进一步地，所述螺旋板位于筒体内中部，筒体内上部和下部留有贯通流舱室。
[0008]进一步地，所述凹凸形密封法兰结构包括底部法兰、顶部法兰，底部法兰一体设置于筒体下端面上，顶部法兰一体设置于筒体上端面上，底部法兰底面固设有凸面密封衬环，顶部法兰顶面固设有与凸面密封衬环相匹配的凹面密封衬环，顶部法兰及底部法兰上均开设有螺纹孔，上层贯通流分级式螺旋体的底部法兰与下层贯通流分级式螺旋体的顶部法兰通过凸面密封衬环与凹面密封衬环密封安装，并采用螺栓穿过螺纹孔进行固定连接。
[0009]优选的，所述凸面密封衬环与凹面密封衬环之间还设有密封垫圈。
[0010]优选的，所述热侧轴向贯流通道和冷侧封闭螺旋通道内均设定距柱，热侧轴向贯流通道内的定距柱为长方形，且沿螺旋板板宽方向大间距排列，冷侧封闭螺旋通道内的定距柱矩阵交错排列。
[0011]优选的，所述贯通流分级式螺旋体为2层或3层。
[0012]优选的，所述锥形封头上部设有热侧介质气相出口。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术的大流量单塔贯通流分级式螺旋板冷凝器由多个直径相同的贯通流分级式螺旋体对接成形，介质流道采用四通道结构，热侧轴向贯流通道和冷侧封闭螺旋通道内均合理设置定距柱，通道间距随冷凝效果要求可从传统30mm的极限，达到50 mm宽通道，加大流量，可实现1000 m3/h以上超大流量流体处理，又可提高换热效率，不易堵塞，不易结垢。
[0014]2.本专利技术的大流量单塔贯通流分级式螺旋板冷凝器中高温介质（气体、液体、渣油等）自上而下可定速流动，通过多级放热提高冷凝效率，实现热能在不同温度梯度环境下有效利用，达到节约能源降低制造成本之目的。
[0015]3.本专利技术的大流量单塔贯通流分级式螺旋板冷凝器不但继承了现有换热网络的优点，还达到在同等环境条件下，通过设定的螺旋板式热交换网络过程控制调节，产出不同的介质或产物（气体、液体、残渣等）的目的。
[0016]4.本专利技术减少冷凝器串联、并联或者叠加数量，空间（露天）占地面积小，节省作业面积，冷凝介质效率高。
[0017]5.本专利技术采用可拆式凹凸形密封法兰结构解决现有多级串联式螺旋板冷凝器处理剧毒、易燃、易爆或贵重流体介质（产物）及混合气体时连接密封发生渗漏的问题，能够防止分级筒体之间有害物质泄露污染环境或造成人员中毒。
[0018]6.本专利技术解决现有多级串联式螺旋板冷凝器制造过程中出现的螺旋体对接端口错位、螺旋体内冷凝介质（产物）分级时流体量变小、压力降损失、换热效率变弱的问题。
[0019]7.本专利技术的大流量单塔贯通流分级式螺旋板冷凝器可适于3℃以内小温差热交换，能充分利用温度较低的冷凝介质，实现溶液的冷凝。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例1的大流量单塔贯通流分级式螺旋板冷凝器的结构示意图；图2为本专利技术实施例1中贯通流分级式螺旋体的内部结构示意图；图3为本专利技术实施例1中芯管处的截面放大图；图4为本专利技术实施例1中凹凸形密封法兰的结构示意图；图5为本专利技术实施例2的大流量单塔贯通流分级式螺旋板冷凝器的结构示意图；
图中标记：1
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封盖，2
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贯通流分级式螺旋体，201
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筒体，202
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螺旋板，203
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芯管，204
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冷侧封闭螺旋通道，205
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热侧轴向贯通通道，206
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贯通流舱室，207
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底部法兰，2071
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凸面密封衬环，208
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顶部法兰，2081
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凹面密封衬环，209
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密封垫圈，3
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锥形封头，4
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热侧介质进口，5
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冷侧介质进口，6
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冷侧介质出口，7
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冷凝液出口，8
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热侧介质气相出口。
具体实施方式
[0021]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0022]实施例1请参阅附图1
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.大流量单塔贯通流分级式螺旋板冷凝器，其特征在于：包括自上而下设置的封盖、多层贯通流分级式螺旋体、锥形封头，所述封盖与最上层的贯通流分级式螺旋体之间、相邻接贯通流分级式螺旋体锥形封头之间、最下层贯通流分级式螺旋体与锥形封头之间均采用可拆卸的凹凸形密封法兰结构连接，贯通流分级式螺旋体侧壁的下部切向设有冷侧介质进口、上部切向设有冷侧介质出口，最上层的贯通流分级式螺旋体的侧壁上部还设有热侧介质进口，锥形封头底部设有冷凝液出口。2.根据权利要求1所述的大流量单塔贯通流分级式螺旋板冷凝器，其特征在于：所述贯通流分级式螺旋体包括外圈筒体、中间螺旋板及内圈芯管，四张所述螺旋板一端与芯管连接，另一端螺旋卷制形成两个热侧轴向贯流通道和两个冷侧封闭螺旋通道，形成冷侧封闭螺旋通道的其中一张螺旋板的两端均机械翻边并焊接在另一张螺旋板上形成密封通道，冷侧封闭螺旋通道分别与冷侧介质进口、冷侧介质出口连通，热侧轴向贯流通道分别与热侧介质进口、冷凝液出口连通。3.根据权利要求2所述的大流量单塔贯通流分级式螺旋板冷凝器，其特征在于：所述螺旋板位于筒体内中部，筒体内上部和下部留有贯通流舱室。4.根据权利要求3所述的大流...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒲彦君，张磊，贾彬艳，柳兰生，杨昊，
申请(专利权)人：兰州兰洛炼化高新装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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