一種纏繞管式復合空冷器的制作方法
1.本實用新型屬于換熱器技術領域，具體涉及一種纏繞管式復合空冷器。
背景技術：
2.目前在加氫以及加氫裂化等高壓領域，多需要用到空冷器，如申請號為cn202110477804.0的發明專利申請《采用多股流纏繞管式換熱器的加氫換熱系統及換熱工藝》(申請公開號為cn113063309a)、申請號為cn202110477790.2的發明專利申請《一種加氫工藝用的換熱系統及換熱工藝》(申請公開號為cn113267075a)等中公開的空冷器。
3.空冷器按冷卻方式不同一般分為干式空冷器和濕式空冷器，干式空冷器依靠風機連續送風來實現冷卻，其存在阻力降大且設備尺寸大、需多臺并聯操作，從而會占據較大空間的缺陷，同時干式空冷器的換熱效果不理想，金屬等能源消耗大，配管復雜。濕式空冷器借助于冷卻液(一般為水)的噴淋或霧化強化換熱，其換熱效果優于干式空冷器，但所承受的壓力及大型化上受限，很難在加氫及加氫裂化等高壓領域應用；加上高壓的熱高分氣存在一定的腐蝕性，濕式空冷器中為防止銨鹽腐蝕，通常采用價格昂貴的鎳基合金材質，造價高。同時，濕式空冷器多為頂部噴水，存在噴水不均勻、噴水量大且未實現換熱管的有效全蒸發，從而導致換熱效率不高、且水量消耗大。
技術實現要素：
4.本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種能提高換熱效果的纏繞管式復合空冷器。
5.本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種纏繞管式復合空冷器，包括有：
6.殼程筒體，豎向設置，其兩個端部分別具有進風口、出風口；
7.兩個管板，分別一上一下設于所述殼程筒體的側壁上；
8.兩個管箱，分別設于各自對應的管板上；
9.中心筒，豎向設于所述殼程筒體內；
10.多根換熱管，沿軸向設于所述殼程筒體內，且由內而外螺旋纏繞在所述中心筒的外周而成多層螺旋管，所述換熱管的兩端分別支撐于各自對應的管板上并與對應的管箱相連通；
11.其特征在于還包括有：
12.多根噴淋管，沿軸向設于所述殼程筒體內，且沿著換熱管的螺旋方向纏繞在各層螺旋管中，各噴淋管下端的管口為進液口，各噴淋管上端的管口為開口朝下的出液口，且出液口位于所述螺旋管上方，并沿著殼程筒體的周向間隔布置；同時，各所述噴淋管的管壁上均設有多個噴淋孔，所述噴淋孔與相鄰的換熱管的管壁相對。
13.優選地，各噴淋管上端的管口連接有能向下噴水的噴頭。
14.在上述方案中，優選地，所述殼程筒體的底部設有集水箱，所述噴淋管的進液口通
過水泵與集水箱相連通。
15.進一步地，所述進風口位于殼程筒體的下端部、所述出風口位于殼程筒體的上端部。
16.為提高集水箱內水的利用率，優選地，還包括有集水器，設于所述殼程筒體內并位于上述噴淋管之出液口的上方，且該集水器具有供氣流向上通過、并能收集氣流中水分的通道。如此能降低水的消耗。
17.較優選地，所述集水器包括有多個豎向設置并相連接的集水板，多個集水板沿水平方向間隔排列，相鄰兩個集水板的板面之間形成上述通道，同時，各集水板的板面上凸設有向上延伸的唇片，所述唇片與集水板的板面之間形成開口朝上并用于收集該唇片之上的板面上積存水分的集水溝。
18.為了能較好地回收集水溝內的水，進一步地，所述集水器還包括有位于集水器的中央并沿集水板的排列方向延伸而貫穿集水板的集水槽，所述集水溝沿集水板的板面由外至內向集水槽延伸并與集水槽相連通；
19.所述集水器套設在上述中心筒的外周，且集水槽供中心筒穿過，所述中心筒的內部中空，且其下端口與上述集水箱相連通，中心筒之與集水槽相對的筒壁上設有與集水槽相連通的入水口。
20.為了能保證氣水分離效果的同時，還不影響空冷器的換熱，優選地，相鄰兩個集水板之間的間隔距離為：20～50mm。當間隙過大時會導致被氣體攜帶的水回收不充分，造成水消耗過大；當間隙過小時，會造成阻力過大，在特定功率的風機下造成風量過小，影響空冷的性能，進而需要更多的噴淋水，造成水量的浪費。
21.為了能較好地收集集水溝內的水，同樣優選地，所述集水器包括有多個豎向設置并相連接的集水板，多個集水板沿周向間隔排列在中心筒的外圍，相鄰兩個集水板的板面之間形成上述通道，各集水板的板面上凸設有向上延伸的唇片，所述唇片與集水板的板面之間形成開口朝上并用于收集氣流中水分的集水溝，各集水溝沿集水板的板面由外至內向中心筒延伸，所述中心筒的內部中空，且其下端口與上述集水箱相連通，中心筒之與集水器相對的筒壁上設有入水口，該入水口與上述集水溝相連通。
22.為利于集水溝內的水能較好地流動至集水箱，優選地，所述集水溝由外至內向下傾斜。
23.為了提高氣水分離效果，且能較好地收集水分，優選地，各集水板均自上而下制成波浪狀的結構，各集水板的同一側板面上設有至少一個上述集水溝，且各集水溝位于各集水板之板面的外突部位處。
24.在上述各方案中，換熱管可為表面光滑的光管，為提高換熱效果，優選地，所述換熱管為波紋管，并具有表面光滑的光管段和表面具有波紋的波紋段，所述波紋段與光管段沿換熱管的長度方向交替布置，且波紋段的長度大于光管段的長度；
25.或，所述換熱管為翅片管，并具有表面光滑的光管段和表面具有翅片的翅片段，所述翅片段與光管段沿換熱管的長度方向交替布置，且翅片段的長度大于光管段的長度。
26.優選地，以上述的兩個管板以及兩個管箱為一組，有至少兩組并沿殼程筒體的周向間隔布置。當然也可僅有一組，具體根據換熱管的數量進行設計。
27.與現有技術相比，本實用新型的優點在于：通過增設帶有噴淋孔的噴淋管，且噴淋
管螺旋纏繞在各層螺旋管中，噴淋管下端的管口為進液口，上端的管口為出液口，且出液口位于螺旋管上方并沿殼程筒體的周向間隔布置，如此，當空冷器工作時，噴淋管內部通冷卻液，冷卻液從進液口進入噴淋管內，部分冷卻液通過噴淋孔噴至相鄰的換熱管，部分冷卻液從出液口向下噴出，實現對換熱管內高溫熱介質的換熱，且周向間隔布置的出液口能保證均勻噴水，且噴水量穩定，進而能有效提高換熱效率。
附圖說明
28.圖1為本實用新型實施例一的結構示意圖；
29.圖2為本實用新型實施例一中換熱管與噴淋管之間的結構示意圖(剖面區域為噴水區域)；
30.圖3為圖1中a-a向的剖視圖；
31.圖4為本實用新型實施例一中集水器與中心筒之間的結構示意圖；
32.圖5為圖4的俯視圖；
33.圖6為本實用新型實施例一的中心筒的局部結構示意圖；
34.圖7為圖5中b向的結構示意圖；
35.圖8為本實用新型實施例一的換熱管的局部結構示意圖；
36.圖9為本實用新型實施例二中集水器與中心筒之間的俯視圖。
具體實施方式
37.以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
38.實施例一：
39.如圖1～8所示，為本實用新型的一種纏繞管式復合空冷器的優選實施例一，該纏繞管式復合空冷器包括有殼程筒體1、兩個管板、兩個管箱2、中心筒3、多根換熱管4、多根噴淋管5、集水箱6、水泵7、集水器8。
40.其中，殼程筒體1豎向設置，其下端部具有進風口11、上端部具有出風口12，且出風口12處設有風機，以使氣流從進風口11進入殼程筒體1內，然后從出風口12排出。殼程筒體1的底部設有集水箱6。
41.兩個管板分別一上一下設于殼程筒體1的側壁上；兩個管箱2分別設于各自對應的管板上。
42.中心筒3豎向設于殼程筒體1內。且中心筒3的內部中空，其下端口31伸入上述集水箱6內。
43.多根換熱管4沿軸向設于殼程筒體1內，且由內而外螺旋纏繞在中心筒3的外周而成多層螺旋管，相鄰層螺旋管之間的間距不小于4mm，換熱管4的兩端分別支撐于各自對應的管板上并與對應的管箱2相連通。本實施例中，換熱管4為波紋管，并具有表面光滑的光管段41和表面具有波紋的波紋段42，波紋段42與光管段41沿換熱管4的長度方向交替布置，且波紋段42的長度大于光管段41的長度；具體地，波紋段42的長度為200mm，光管段41的長度為50mm。光管段41用于與固定件(如換熱器用墊條)進行配合，以固定換熱管。
44.多根噴淋管5沿軸向設于殼程筒體1內，且沿著換熱管4的螺旋方向纏繞在各層螺旋管中(各層螺旋管中有至少一根噴淋管5，這一根噴淋管5與該層的多根換熱管4同步繞
制，請參見圖2)，各噴淋管5下端的管口為進液口51，并通過水泵7與集水箱6相連通。各噴淋管5上端的管口為開口朝下的出液口52，且出液口52位于螺旋管上方，并沿著殼程筒體1的周向等間隔布置。為了使各出液口52噴出的水流更加均勻，進一步的，各噴淋管5上端的管口連接有能向下噴水的噴頭54，本實施例中，相鄰3個噴頭54之間以正三角形的三個端點分布，以確保每個噴頭54的噴淋半徑不小于150mm。各噴淋管5的管壁上還均設有多個噴淋孔53，噴淋孔53與相鄰的換熱管4的管壁相對，以噴淋相鄰換熱管。具體請參見圖2，其中，多層螺旋管由內至外依次記為第一層、第二層、
···
、第n層，第一層中噴淋管的多個噴淋孔分別朝向第二層中換熱管以及第一層中相鄰布置的換熱管(位于第一層中噴淋管的下方)的上表面；第n層中噴淋管的多個噴淋孔分別朝向第n-1層中換熱管以及第n層中相鄰布置的換熱管(位于第n層中噴淋管的下方)的上表面；位于第一層、第n層之間的中間層中的噴淋管的多個噴淋孔分別朝向相鄰層的換熱管和同層相鄰布置換熱管的上表面。
45.上述集水器8設于殼程筒體1內并位于上述噴淋管5之出液口52的上方，且集水器8具有供氣流向上通過、并能收集氣流中水分的通道80。本實施例中，集水器8套設在中心筒3的外周，包括有多個豎向設置并相連的集水板81。多個集水板81之間可通過上基板或/和下基板(上下基板可以制成格柵狀，也可以用帶有孔的板)相連接；也可通過連接桿相連，各連接桿依次穿過各集水板81從而連接各集水板81。多個集水板81沿水平方向間隔排列，優選地，相鄰兩個集水板之間的間隔距離為20～50mm(間隔距離可為20mm、50mm或者兩者之間的任意值)，如此設計，既能保證氣水分離效果，又不影響空冷器的換熱，使得相鄰兩個集水板81的板面之間形成上述通道80，同時，各集水板81的板面上凸設有向上延伸的唇片811，唇片811與集水板81的板面之間形成開口朝上并用于收集該唇片811之上的板面上積存水分的集水溝82，具體請參見圖5、7(圖5中各集水板81通過基線a來表示，基線a的數量不限于圖中所示的數量，圖中通過若干條基線a來表示集水板81的安裝位置以及排列方向)。本實施例中，集水器8還包括有位于集水器8的中央并沿集水板81的排列方向延伸而貫穿集水板81的集水槽83，集水槽83為具有底板以及位于底板兩側的側板的結構，底板與兩個側板之間圍成截面呈u形的集水槽83。集水溝82沿集水板81的板面由外至內向集水槽83延伸并與集水槽83相連通，且集水溝82由外至內向下傾斜，以使得集水溝82內的水在自身重力作用下能流到集水槽83。上述中心筒3穿過集水槽83，中心筒3之與集水槽83相對的筒壁上設有入水口32，該入水口32與上述集水槽83相連通。如此，集水溝82內收集的水能通過集水槽83、入水口32進入中心筒3內，然后回流至集水箱6，進而實現冷卻水的重復利用。
46.本實施例中，為了具有更好的集水效果，上述各集水板81均自上而下制成波浪狀的結構，請參見圖7，各集水板81的同一側板面上按需可以設計一個或多個集水溝82，且各集水溝82位于各集水板81的板面的外突部位處，以利于各集水板81的板面上積存的水氣在下流時能完全被集水溝82所收集。
47.實施例二：
48.如圖9所示，為本實用新型的一種纏繞管式復合空冷器的優選實施例二，本實施例與實施例一基本相同，區別在于本實施例中集水器8的結構略有不同，具體如下：本實施例的集水器8包括有多個豎向設置并相連接的集水板81，多個集水板81沿周向間隔排列在中心筒3的外圍，相鄰兩個集水板81的板面之間形成供氣流向上通過的通道80，且各集水板81的板面上凸設有向上延伸的唇片811，唇片811與集水板81的板面之間形成開口朝上并用于
收集該唇片811之上的板面積存水分的集水溝82，各集水溝82沿集水板81的板面由外至內向中心筒3延伸，且集水溝82由外至內向下傾斜。中心筒3的內部中空，且其下端口31與上述集水箱6相連通，中心筒3之與集水器8相對的筒壁上設有入水口32，該入水口32與集水溝82相連通。
49.如此，氣流向上通過通道80時，氣流中的水分會積聚在集水板81的板面上，并沿著集水板81的板面向下流到集水溝82內，集水溝82內的水在重力作用下沿著集水溝82流動至中心筒3的入水口32處，然后通過中心筒3回流至集水箱6，實現水的循環重復利用。
技術特征：
1.一種纏繞管式復合空冷器，包括有：殼程筒體(1)，豎向設置，其兩個端部分別具有進風口(11)、出風口(12)；兩個管板，分別一上一下設于所述殼程筒體(1)的側壁上；兩個管箱(2)，分別設于各自對應的管板上；中心筒(3)，豎向設于所述殼程筒體(1)內；多根換熱管(4)，沿軸向設于所述殼程筒體(1)內，且由內而外螺旋纏繞在所述中心筒(3)的外周而成多層螺旋管，所述換熱管(4)的兩端分別支撐于各自對應的管板上并與對應的管箱(2)相連通；其特征在于還包括有：多根噴淋管(5)，沿軸向設于所述殼程筒體(1)內，且沿著換熱管(4)的螺旋方向纏繞在各層螺旋管中，各噴淋管(5)下端的管口為進液口(51)，各噴淋管(5)上端的管口為開口朝下的出液口(52)，且出液口(52)位于所述螺旋管上方，并沿著殼程筒體(1)的周向間隔布置；同時，各所述噴淋管(5)的管壁上均設有多個噴淋孔(53)，所述噴淋孔(53)與相鄰的換熱管(4)的管壁相對。2.根據權利要求1所述的纏繞管式復合空冷器，其特征在于：各噴淋管(5)上端的管口連接有能向下噴水的噴頭(54)。3.根據權利要求1所述的纏繞管式復合空冷器，其特征在于：所述殼程筒體(1)的底部設有集水箱(6)，所述噴淋管(5)的進液口(51)通過水泵(7)與集水箱(6)相連通。4.根據權利要求3所述的纏繞管式復合空冷器，其特征在于：所述進風口(11)位于殼程筒體(1)的下端部、所述出風口(12)位于殼程筒體(1)的上端部。5.根據權利要求4所述的纏繞管式復合空冷器，其特征在于：還包括有集水器(8)，設于所述殼程筒體(1)內并位于上述噴淋管(5)之出液口(52)的上方，且該集水器(8)具有供氣流向上通過、并能收集氣流中水分的通道(80)。6.根據權利要求5所述的纏繞管式復合空冷器，其特征在于：所述集水器(8)包括有多個豎向設置并相連接的集水板(81)，多個集水板(81)沿水平方向間隔排列，相鄰兩個集水板(81)的板面之間形成上述通道(80)，同時，各集水板(81)的板面上凸設有向上延伸的唇片(811)，所述唇片(811)與集水板(81)的板面之間形成開口朝上并用于收集該唇片之上的板面上積存水分的集水溝(82)。7.根據權利要求6所述的纏繞管式復合空冷器，其特征在于：所述集水器(8)還包括有位于集水器(8)的中央并沿集水板(81)的排列方向延伸而貫穿集水板(81)的集水槽(83)，所述集水溝(82)沿集水板(81)的板面由外至內向集水槽(83)延伸并與集水槽(83)相連通；所述集水器(8)套設在上述中心筒(3)的外周，且集水槽(83)供中心筒(3)穿過，所述中心筒(3)的內部中空，且其下端口(31)與上述集水箱(6)相連通，中心筒(3)之與集水槽(83)相對的筒壁上設有與集水槽(83)相連通的入水口(32)。8.根據權利要求6所述的纏繞管式復合空冷器，其特征在于：相鄰兩個集水板(81)之間的間隔距離為：20～50mm。9.根據權利要求5所述的纏繞管式復合空冷器，其特征在于：所述集水器(8)包括有多個豎向設置并相互連接的集水板(81)，多個集水板(81)沿周向間隔排列在中心筒(3)的外圍，相鄰兩個集水板(81)的板面之間形成上述通道(80)，各集水板(81)的板面上凸設有向
上延伸的唇片(811)，所述唇片(811)與集水板(81)的板面之間形成開口朝上并用于收集氣流中水分的集水溝(82)，各集水溝(82)沿集水板(81)的板面由外至內向中心筒(3)延伸，所述中心筒(3)的內部中空，且其下端口(31)與上述集水箱(6)相連通，中心筒(3)之與集水器(8)相對的筒壁上設有入水口(32)，該入水口(32)與上述集水溝(82)相連通。10.根據權利要求7或8或9所述的纏繞管式復合空冷器，其特征在于：所述集水溝(82)由外至內向下傾斜。11.根據權利要求6～9中任一權項所述的纏繞管式復合空冷器，其特征在于：各集水板(81)均自上而下制成波浪狀的結構，各集水板(81)的同一側板面上設有至少一個上述集水溝(82)，且各集水溝(82)位于各集水板(81)之板面的外突部位處。12.根據權利要求1～9中任一權項所述的纏繞管式復合空冷器，其特征在于：所述換熱管(4)為波紋管，并具有表面光滑的光管段(41)和表面具有波紋的波紋段(42)，所述波紋段(42)與光管段(41)沿換熱管(4)的長度方向交替布置，且波紋段(42)的長度大于光管段(41)的長度；或，所述換熱管(4)為翅片管，并具有表面光滑的光管段和表面具有翅片的翅片段，所述翅片段與光管段沿換熱管(4)的長度方向交替布置，且翅片段的長度大于光管段的長度。13.根據權利要求1～9中任一權項所述的纏繞管式復合空冷器，其特征在于：以上述的兩個管板以及兩個管箱(2)為一組，有至少兩組并沿殼程筒體(1)的周向間隔布置。
技術總結
一種纏繞管式復合空冷器，包括有豎向設置的殼程筒體(1)、兩個管板、兩個管箱(2)、中心筒(3)、多根換熱管(4)、多根噴淋管(5)，多根換熱管(4)沿軸向設于殼程筒體(1)內，且由內而外螺旋纏繞在中心筒(3)的外周而成多層螺旋管，換熱管(4)的兩端分別支撐于各自對應的管板上并與對應的管箱(2)相連通；多根噴淋管(5)沿軸向設于殼程筒體(1)內，且沿著換熱管(4)的螺旋方向纏繞在各層螺旋管中，各噴淋管(5)下端的管口為進液口(51)，各噴淋管(5)上端的管口為開口朝下的出液口(52)，且出液口(52)位于螺旋管上方，并沿著殼程筒體(1)的周向間隔布置。與現有技術相比，本申請能有效提高換熱效果。本申請能有效提高換熱效果。本申請能有效提高換熱效果。
