一种采用海水冷却的换热器的制作方法
未命名
07-20
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1.本发明属于换热设备技术领域,具体涉及一种采用海水冷却的换热器。
背景技术:
2.基于水资源、节能、安全等因素的综合考虑,我国很多电力公司、化工厂选址在沿海地区,便于充分利用海水作为换热器的冷却介质,然而海水具有极强的腐蚀性,传统的换热器通常采用碳钢或不锈钢材质,海水容易对传统的换热器产生腐蚀作用,造成换热器泄漏,缩短设备的使用寿命,目前主要采用在管板和水室内侧与海水接触的换热器表面进行涂层或衬胶的方法来实现防腐,但由于防腐涂层、衬胶在海水里长时间浸泡容易发生老化脱落,从而造成换热器堵塞和腐蚀泄漏,增加维护成本。钛材因其具有良好的换热性能和耐腐蚀性能,成为海水冷却换热器的优选材料,以钛材代替碳钢、不锈钢材质制造海水冷却换热器是解决海水腐蚀的有效方法,但钛材换热器价格昂贵,如何解决海水对换热器的腐蚀问题,同时降低换热器的投资成本,成为海水冷却换热器急需解决的课题。
技术实现要素:
3.为解决海水腐蚀问题、降低换热器及系统投资,本发明提供一种采用海水冷却的换热器,可将海水直接通入换热器作为冷却水进行换热,同时降低了换热器的加工成本、简化了系统、降低了系统的投资。
4.本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:
5.一种采用海水冷却的换热器,包括换热器筒体、换热管、管板a、管板b、管板c、管板d、水箱a、水箱b、水箱c、水箱d、冷却水进口接管衬环、冷却水出口接管衬环、连接棒、螺母、密封紧固件a、密封紧固件b、密封垫,其中不与海水接触的换热器筒体、管板a、管板c、水箱a、水箱c、螺母、密封紧固件a、密封紧固件b采用碳钢材质;与海水接触的换热管、管板b、管板d、水箱b、水箱d、冷却水进口接管衬环、冷却水出口接管衬环、连接棒采用钛材,管板b、管板d分别外嵌在管板a和管板c的外侧,水箱b、水箱d分别内衬在水箱a和水箱c的内侧,采用钛材的换热管、管板b、管板d、水箱b、水箱d与海水直接接触,实现了换热器在不采用钛复合板的情况下,也能解决海水对材料的腐蚀问题,采用碳钢材质的管板a、管板c、水箱a、水箱c不与海水接触,保障了换热器的强度满足使用要求,换热器筒体左右两侧分别与管板a和管板c之间采用焊接固定,换热器筒体上部设置热流体入口,换热器筒体下部设置热流体出口。
6.进一步的,所述的管板a上设置了管板a管孔,每个管板a管孔对应设置了两个管板a管孔开槽,管板a上还设置连接紧固件绞丝孔a和连接紧固件开孔a,管板b上设置了管板b管孔、连接紧固件开孔b以及密封开槽a,管板a上的连接紧固件开孔a和管板b上的连接紧固件开孔b对应,密封紧固件b通过连接紧固件开孔a和连接紧固件开孔b使管板a和管板b固定连接。
7.进一步的,所述的管板c上设置了管板c管孔,每个管板c管孔对应设置了两个管板
c管孔开槽,管板c上还设置连接紧固件绞丝孔b和连接紧固件开孔c,管板d上设置了管板d管孔、连接紧固件开孔d以及密封开槽b,管板c上的连接紧固件开孔c和管板d上的连接紧固件开孔d对应,密封紧固件b通过连接紧固件开孔c和连接紧固件开孔d使管板c和管板d固定连接。
8.进一步的,所述的换热管与管板a、管板c之间采用胀接工艺连接,换热管与管板b、管板d之间采用钛材填丝氩弧焊固定,有效降低了换热管与管板a、管板b、管板c、管板d之间密封的泄漏风险,同时加固了管板a和管板b、管板c和管板d之间的连接强度,提高了换热器的使用安全性。
9.进一步的,所述的水箱a由水箱法兰a、水箱箱体a、冷却水进口接管、冷却水进口法兰、冷却水出口接管、冷却水出口法兰组成,其中水箱法兰a和水箱箱体a之间采用焊接固定,水箱法兰a上设置了连接紧固件开孔e,水箱箱体a上设置了冷却水进口开孔a、冷却水出口开孔a、水箱连接紧固开孔a,冷却水进口接管一端连接冷却水进口法兰,另一端通过冷却水进口开孔a与水箱箱体a连接并进行焊接固定,冷却水出口接管一端连接冷却水出口法兰,另一端通过冷却水出口开孔a与水箱箱体a连接并进行焊接固定。
10.进一步的,所述的水箱b由水箱法兰b、水箱箱体b、流程隔板组成,采用钛材质的水箱法兰b、水箱箱体b、流程隔板之间采用钛材填丝氩弧焊固定,水箱法兰b上设置了连接紧固件开孔f,水箱箱体b上设置了冷却水进口开孔b、冷却水出口开孔b、水箱连接紧固开孔b。
11.进一步的,所述的水箱b内衬于水箱a中,水箱b的水箱连接紧固开孔b与水箱a的水箱连接紧固开孔a对应,水箱箱体b和水箱箱体a之间通过连接棒连接固定,连接棒由连接棒光端、连接棒螺纹端组成,连接棒光端通过水箱连接紧固开孔a和水箱连接紧固开孔b插入到水箱箱体a和水箱箱体b中,采用钛材质的连接棒光端和水箱箱体b之间采用钛材填丝氩弧焊固定,连接棒螺纹端和水箱箱体a之间通过螺母连接固定。
12.进一步的,所述的冷却水进口接管和冷却水出口接管分别内衬冷却水进口接管衬环和冷却水出口接管衬环,冷却水进口接管衬环由冷却水接口衬环接管、冷却水接口衬环法兰组成,采用钛材质的冷却水接口衬环接管和冷却水接口衬环法兰之间采用钛材填丝氩弧焊固定,冷却水出口接管衬环与冷却水进口接管衬环结构相同,采用钛材质的冷却水进口接管衬环与水箱箱体b之间采用钛材填丝氩弧焊固定,采用钛材质的冷却水出口接管衬环与水箱箱体b之间采用钛材填丝氩弧焊固定。
13.进一步的,所述的水箱c由水箱法兰c、水箱箱体c组成,水箱法兰c和水箱箱体c之间采用焊接固定,水箱法兰c上设置了连接紧固件开孔g,水箱箱体c上设置了水箱连接紧固开孔c。
14.进一步的,所述的水箱d由水箱法兰d、水箱箱体d组成,采用钛材质的水箱法兰d和水箱箱体d之间采用钛材填丝氩弧焊固定,水箱法兰d上设置了连接紧固件开孔h,水箱箱体d上设置了水箱连接紧固开孔d。
15.进一步的,所述的水箱d内衬于水箱c中,水箱d的水箱连接紧固开孔d与水箱c的水箱连接紧固开孔c对应,水箱箱体d和水箱箱体c之间通过连接棒连接固定,连接棒光端通过水箱连接紧固开孔c和水箱连接紧固开孔d插入到水箱箱体c和水箱箱体d中,采用钛材质的连接棒光端和水箱箱体d之间采用钛材填丝氩弧焊固定,连接棒螺纹端和水箱箱体c之间通过螺母连接固定。
16.进一步的,所述的冷却水进口接管上设置了放水阀a以及与之对应的放水阀a开孔,水箱箱体c上设置了放水阀b以及与之对应的放水阀b开孔,而冷却水进口接管衬环和水箱箱体d上无对应的开孔,放水阀a和放水阀b用于定期检查水箱b和水箱d是否发生泄漏,提高了使用安全性。
17.进一步的,所述的密封紧固件a将管板a、管板b、水箱b、水箱a连接紧固到一块,水箱b和管板b之间在管板b的密封开槽a上通过密封垫进行密封连接;密封紧固件a将管板c、管板d、水箱d、水箱c连接紧固到一块,水箱d和管板d之间在管板d的密封开槽b上通过密封垫进行密封连接,密封垫采用耐海水腐蚀的氯丁橡胶或非石棉材质,保障了水箱的密封性,降低了海水泄漏的风险。
18.本发明的有益效果是:
19.1.本发明以海水直接作为换热器的冷却水,采用碳钢管板外嵌钛材管板、碳钢水箱内衬钛材水箱、碳钢材质的冷却水进出口接管内衬钛材接管衬环,实现了采用钛材的换热管、管板、水箱与海水直接接触,实现了换热器在不采用钛复合板的情况下,也能解决海水对材料的腐蚀问题,同时降低了换热器的材料成本、解决了爆炸复合工艺形成的钛复合板交货期长、污染环境的问题,采用碳钢材质的管板、水箱不与海水接触,保障了换热器的强度满足使用要求,本发明代替了传统的碳钢、不锈钢制造的海水冷却换热器和钛复合板制造的海水冷却换热器,解决了海水的腐蚀问题,可将海水直接通入换热器作为冷却水进行换热,减少了系统的附属设备,大大简化了系统和降低了系统的投资,同时降低了换热器的维护成本、使用寿命长、安全性能高。
20.2.采用海水冷却的换热器以海水直接作为换热器的冷却水,与海水接触的换热管、水箱、管板、冷却水进出口接管衬环采用钛材,与不锈钢相比,钛材换热管的传热性能更好,强度更高,钛材表面坚固的氧化层能够长期防止海水中氯离子的腐蚀,解决了换热器因海水腐蚀而发生泄漏的问题。
21.3.采用海水冷却的换热器的换热管与碳钢管板和钛材管板之间采用胀焊结合工艺连接,大大降低了换热管与管板之间的泄漏风险,提高了换热器的使用寿命。
22.4.采用海水冷却的换热器采用碳钢材质的冷却水进口接管和冷却水出口接管内衬钛材质的冷却水接口衬环,内部采用钛材填丝氩弧焊固定,外部采用碳钢焊接固定,杜绝了海水与碳钢材质的接触,降低了海水腐蚀的泄漏风险,同时降低了换热器的材料成本。
23.5.为了保障水箱一直处于密封状态,水箱和管板之间在管板的密封开槽上通过密封垫进行密封连接,密封垫采用耐海水腐蚀的氯丁橡胶或非石棉材质,保障了水箱的密封性,降低了海水泄漏的风险。
附图说明
24.图1为一种采用海水冷却的换热器的结构图;
25.图2为一种采用海水冷却的换热器的管板a结构图;
26.图3为一种采用海水冷却的换热器的管板b结构图;
27.图4为一种采用海水冷却的换热器的管板c结构图;
28.图5为一种采用海水冷却的换热器的管板d结构图;
29.图6为一种采用海水冷却的换热器的水箱a结构图;
30.图7为一种采用海水冷却的换热器的水箱b结构图;
31.图8为一种采用海水冷却的换热器的水箱c结构图;
32.图9为一种采用海水冷却的换热器的水箱d结构图;
33.图10为一种采用海水冷却的换热器的连接棒结构图;
34.图11为一种采用海水冷却的换热器的冷却水进口接管衬环结构图。
35.图中:1.换热器筒体,2.换热管,3.管板a,4.管板b,5.管板c,6.管板d,7.水箱a,8.水箱b,9.水箱c,10.水箱d,11.冷却水进口接管衬环,12.冷却水出口接管衬环,13.连接棒,14.螺母,15.密封紧固件a,16.密封紧固件b,17.密封垫,18.热流体入口,19.热流体出口,3-1.管板a管孔,3-2.管板a管孔开槽,3-3.连接紧固件绞丝孔a,3-4.连接紧固件开孔a,4-1.管板b管孔,4-2.连接紧固件开孔b,4-3.密封开槽a,5-1.管板c管孔,5-2.管板c管孔开槽,5-3.连接紧固件绞丝孔b,5-4.连接紧固件开孔c,6-1.管板d管孔,6-2.连接紧固件开孔d,6-3.密封开槽b,7-1.水箱法兰a,7-2.水箱箱体a,7-3.冷却水进口接管,7-4.冷却水进口法兰,7-5.冷却水出口接管,7-6.冷却水出口法兰,7-7.放水阀a,7-8.连接紧固件开孔e,7-9.冷却水进口开孔a,7-10.冷却水出口开孔a,7-11.水箱连接紧固开孔a,7-12.放水阀a开孔,8-1.水箱法兰b,8-2.水箱箱体b,8-3.流程隔板,8-4.连接紧固件开孔f,8-5.冷却水进口开孔b,8-6.冷却水出口开孔b,8-7.水箱连接紧固开孔b,9-1.水箱法兰c,9-2.水箱箱体c,9-3.放水阀b,9-4.连接紧固件开孔g,9-5.水箱连接紧固开孔c,9-6.放水阀b开孔,10-1.水箱法兰d,10-2.水箱箱体d,10-3.连接紧固件开孔h,10-4.水箱连接紧固开孔d,11-1.冷却水接口衬环接管,11-2.冷却水接口衬环法兰,13-1.连接棒光端,13-2.连接棒螺纹端。
具体实施方式
36.下面结合附图与具体实施例对本发明进一步说明,但本发明不局限于具体实施例。
37.如图1所示,一种采用海水冷却的换热器,包括换热器筒体1、若干个换热管2、管板a3、管板b4、管板c5、管板d6、水箱a7、水箱b8、水箱c9、水箱d10、冷却水进口接管衬环11、冷却水出口接管衬环12、连接棒13、螺母14、密封紧固件a15、密封紧固件b16、密封垫17,其中不与海水接触的换热器筒体1、管板a3、管板c5、水箱a7、水箱c9、螺母14、密封紧固件a15、密封紧固件b16采用碳钢材质;与海水接触的换热管2、管板b4、管板d6、水箱b8、水箱d10、冷却水进口接管衬环11、冷却水出口接管衬环12、连接棒13采用钛材,管板b4、管板d6分别外嵌在管板a3和管板c5的外侧,水箱b8、水箱d10分别内衬在水箱a7和水箱c9的内侧,采用钛材的换热管2、管板b4、管板d6、水箱b8、水箱d10与海水直接接触,实现了换热器在不采用钛复合板的情况下,也能解决海水对材料的腐蚀问题,采用碳钢材质的管板a3、管板c5、水箱a7、水箱c9不与海水接触,保障了换热器的强度满足使用要求,换热器筒体1左右两侧分别与管板a3和管板c5之间采用焊接固定,换热器筒体1上部设置热流体入口18,换热器筒体1下部设置热流体出口19;水箱a7、水箱b8、管板a3、管板b4通过密封紧固件a15连接;水箱c9、水箱d10、管板c5、管板d6通过密封紧固件a15连接;冷却水进口接管衬环11设置在水箱a7的底部,冷却水出口接管衬环12设置在水箱a7的顶部,冷却水进口接管衬环11穿设水箱a7的底部后与水箱b8内连接;冷却水出口接管衬环12穿设水箱a7的顶部后与水箱b8内连接;若干个换热管2设置在换热器筒体1内部。
38.如图2所示,所述的管板a3上设置了若干个管板a管孔3-1,每个管板a管孔3-1对应设置了两个管板a管孔开槽3-2,管板a3上下两端均设置了连接紧固件绞丝孔a3-3和连接紧固件开孔a3-4,如图3所示,所述的管板b4上设置了若干个管板b管孔4-1,管板b4上下两端均设置了连接紧固件开孔b4-2以及密封开槽a4-3,管板a3上的连接紧固件开孔a3-4和管板b4上的连接紧固件开孔b4-2对应,密封紧固件b16通过连接紧固件开孔a3-4和连接紧固件开孔b4-2使管板a3和管板b4固定连接。
39.如图4所示,所述的管板c5上设置了若干个管板c管孔5-1,每个管板c管孔5-1对应设置了两个管板c管孔开槽5-2,管板c5上下两端均设置了连接紧固件绞丝孔b5-3和连接紧固件开孔c5-4,如图5所示,所述的管板d6上设置了若干个管板d管孔6-1,管板d6上下两端均设置了连接紧固件开孔d6-2以及密封开槽b6-3,管板c5上的连接紧固件开孔c5-4和管板d6上的连接紧固件开孔d6-2对应,密封紧固件b16通过连接紧固件开孔c5-4和连接紧固件开孔d6-2使管板c5和管板d6固定连接。
40.换热管2的个数与管板a管孔3-1、管板b管孔4-1、管板c管孔5-1、管板d管孔6-1设置个数相同;所述的若干个换热管2通过管板a管孔3-1和管板b管孔4-1穿入管板a3、管板b4,通过管板c管孔5-1和管板d管孔6-1穿入管板c5、管板d6,换热管2与管板a3、管板c5之间采用胀接工艺连接,即换热管2与管板a3上设置的管板a管孔开槽3-2和管板c5上设置的管板c管孔开槽5-2之间采用双开槽胀接工艺连接固定,换热管2与管板b4、管板d6之间采用钛材填丝氩弧焊固定,有效降低了换热管2与管板a3、管板b4、管板c5、管板d6之间密封的泄漏风险,同时加固了管板a3和管板b4、管板c5和管板d6之间的连接强度,提高了换热器的使用安全性。
41.如图6所示,所述的水箱a7由水箱法兰a7-1、水箱箱体a7-2、冷却水进口接管7-3、冷却水进口法兰7-4、冷却水出口接管7-5、冷却水出口法兰7-6组成,其中水箱法兰a7-1和水箱箱体a7-2之间采用焊接固定,水箱法兰a7-1上设置了连接紧固件开孔e7-8,水箱箱体a7-2底端设置了冷却水进口开孔a7-9,水箱箱体a7-2顶部设置了冷却水出口开孔a7-10;水箱箱体a7-2上设置了水箱连接紧固开孔a7-11,冷却水进口接管7-3一端连接冷却水进口法兰7-4,另一端通过冷却水进口开孔a7-9与水箱箱体a7-2连接并进行焊接固定,冷却水出口接管7-5一端连接冷却水出口法兰7-6,另一端通过冷却水出口开孔a7-10与水箱箱体a7-2连接并进行焊接固定。
42.如图7所示,所述的水箱b8由水箱法兰b8-1、水箱箱体b8-2、流程隔板8-3组成,采用钛材质的水箱法兰b8-1、水箱箱体b8-2、流程隔板8-3之间采用钛材填丝氩弧焊固定,水箱法兰b8-1上设置了连接紧固件开孔f8-4,水箱箱体b8-2上设置了冷却水进口开孔b8-5、冷却水出口开孔b8-6、水箱连接紧固开孔b8-7。
43.所述的水箱b8内衬于水箱a7中,水箱b8的水箱连接紧固开孔b8-7与水箱a7的水箱连接紧固开孔a7-11对应,水箱箱体b8-2和水箱箱体a7-2之间通过连接棒13连接固定,连接棒13(如图10所示)由连接棒光端13-1、连接棒螺纹端13-2组成,连接棒光端13-1通过水箱连接紧固开孔a7-11和水箱连接紧固开孔b8-7插入到水箱箱体a7-2和水箱箱体b8-2中,采用钛材质的连接棒光端13-1和水箱箱体b8-2之间采用钛材填丝氩弧焊固定,连接棒螺纹端13-2和水箱箱体a7-2之间通过螺母14连接固定。
44.所述的水箱a7上的冷却水进口开孔a7-9和水箱b8上的冷却水进口开孔b8-5对应,
水箱a7上的冷却水出口开孔a7-10和水箱b8上的冷却水出口开孔b8-6对应,冷却水进口接管7-3和冷却水出口接管7-5分别与冷却水进口接管衬环11和冷却水出口接管衬环12连接,冷却水进口接管衬环11(如图11所示)由冷却水接口衬环接管11-1、冷却水接口衬环法兰11-2组成,采用钛材质的冷却水接口衬环接管11-1和冷却水接口衬环法兰11-2之间采用钛材填丝氩弧焊固定,冷却水出口接管衬环12与冷却水进口接管衬环11结构相同,冷却水进口接管衬环11分别穿过冷却水进口法兰7-4、冷却水进口接管7-3、水箱a7上的冷却水进口开孔a7-9、水箱b8上的冷却水进口开孔b8-5插入到水箱箱体b8-2,采用钛材质的冷却水进口接管衬环11与水箱箱体b8-2之间采用钛材填丝氩弧焊固定,冷却水出口接管衬环12分别穿过冷却水出口法兰7-6、冷却水出口接管7-5、水箱a7上的冷却水出口开孔a7-10、水箱b8上的冷却水出口开孔b8-6插入到水箱箱体b8-2,采用钛材质的冷却水出口接管衬环12与水箱箱体b8-2之间采用钛材填丝氩弧焊固定。
45.如图8所示,所述的水箱c9由水箱法兰c9-1、水箱箱体c9-2组成,水箱法兰c9-1和水箱箱体c9-2之间采用焊接固定,水箱法兰c9-1上设置了连接紧固件开孔g9-4,水箱箱体c9-2上设置了水箱连接紧固开孔c9-5。
46.如图9所示,所述的水箱d10由水箱法兰d10-1、水箱箱体d10-2组成,采用钛材质的水箱法兰d10-1和水箱箱体d10-2之间采用钛材填丝氩弧焊固定,水箱法兰d10-1上设置了连接紧固件开孔h10-3,水箱箱体d10-2上设置了水箱连接紧固开孔d10-4。
47.所述的水箱d10内衬于水箱c9中,水箱d10的水箱连接紧固开孔d10-4与水箱c9的水箱连接紧固开孔c9-5对应,水箱箱体d10-2和水箱箱体c9-2之间通过连接棒13连接固定,连接棒光端13-1通过水箱连接紧固开孔c9-5和水箱连接紧固开孔d10-4插入到水箱箱体c9-2和水箱箱体d10-2中,采用钛材质的连接棒光端13-1和水箱箱体d10-2之间采用钛材填丝氩弧焊固定,连接棒螺纹端13-2和水箱箱体c9-2之间通过螺母14连接固定。
48.所述的冷却水进口接管7-3上设置了放水阀a7-7以及与之对应的放水阀a开孔7-12,水箱箱体c9-2上设置了放水阀b9-3以及与之对应的放水阀b开孔9-6,而冷却水进口接管衬环11和水箱箱体d10-2上无对应的开孔,放水阀a7-7和放水阀b9-3用于定期检查水箱b8和水箱d10是否发生泄漏,提高了使用安全性。
49.所述的连接紧固件绞丝孔a3-3、连接紧固件开孔b4-2、连接紧固件开孔f8-4、连接紧固件开孔e7-8一一对应,密封紧固件a15通过连接紧固件绞丝孔a3-3、连接紧固件开孔b4-2、连接紧固件开孔f8-4、连接紧固件开孔e7-8使管板a3、管板b4、水箱b8、水箱a7连接紧固到一块,水箱b8和管板b4之间在管板b4的密封开槽a4-3上通过密封垫17进行密封连接;连接紧固件绞丝孔b5-3、连接紧固件开孔d6-2、连接紧固件开孔h10-3、连接紧固件开孔g9-4一一对应,密封紧固件a15通过连接紧固件绞丝孔b5-3、连接紧固件开孔d6-2、连接紧固件开孔h10-3、连接紧固件开孔g9-4使管板c5、管板d6、水箱d10、水箱c9连接紧固到一块,水箱d10和管板d6之间在管板d6的密封开槽b6-3上通过密封垫17进行密封连接,密封垫17采用耐海水腐蚀的氯丁橡胶或非石棉材质,保障了水箱的密封性,降低了海水泄漏的风险。
50.本发明中提到的上、下、左、右,仅为方便描述,不作为保护范围的限制。
51.本发明不局限于上述实施方式,任何人应得知在本发明的启示下作出的与本发明具有相同或相近的技术方案,均落入本发明的保护范围之内。
技术特征:
1.一种采用海水冷却的换热器,其特征在于,包括换热器筒体(1)、若干个换热管(2)、管板a(3)、管板b(4)、管板c(5)、管板d(6)、水箱a(7)、水箱b(8)、水箱c(9)、水箱d(10)、冷却水进口接管衬环(11)、冷却水出口接管衬环(12)、连接棒(13)、螺母(14)、密封紧固件a(15)、密封紧固件b(16)、密封垫(17),其中不与海水接触的换热器筒体(1)、管板a(3)、管板c(5)、水箱a(7)、水箱c(9)、螺母(14)、密封紧固件a(15)、密封紧固件b(16)采用碳钢材质;与海水接触的换热管(2)、管板b(4)、管板d(6)、水箱b(8)、水箱d(10)、冷却水进口接管衬环(11)、冷却水出口接管衬环(12)、连接棒(13)采用钛材,管板b(4)、管板d(6)分别外嵌在管板a(3)和管板c(5)的外侧,水箱b(8)、水箱d(10)分别内衬在水箱a(7)和水箱c(9)的内侧,采用钛材的换热管(2)、管板b(4)、管板d(6)、水箱b(8)、水箱d(10)与海水直接接触,采用碳钢材质的管板a(3)、管板c(5)、水箱a(7)、水箱c(9)不与海水接触,换热器筒体(1)左右两侧分别与管板a(3)和管板c(5)之间采用焊接固定,换热器筒体(1)上部设置热流体入口(18),换热器筒体(1)下部设置热流体出口(19);水箱a(7)、水箱b(8)、管板a(3)、管板b(4)通过密封紧固件a(15)连接;水箱c(9)、水箱d(10)、管板c(5)、管板d(6)通过密封紧固件a(15)连接;冷却水进口接管衬环(11)设置在水箱a(7)的底部,冷却水出口接管衬环(12)设置在水箱a(7)的顶部,冷却水进口接管衬环(11)穿设水箱a(7)的底部后与水箱b(8)内连接;冷却水出口接管衬环(12)穿设水箱a(7)的顶部后与水箱b(8)内连接;若干个换热管(2)设置在换热器筒体(1)内部。2.如权利要求1所述的一种采用海水冷却的换热器,其特征在于:所述的管板a(3)上设置了若干个管板a管孔(3-1),每个管板a管孔(3-1)对应设置了两个管板a管孔开槽(3-2),管板a(3)上还设置连接紧固件绞丝孔a(3-3)和连接紧固件开孔a(3-4);管板b(4)上设置了管板b管孔(4-1)、连接紧固件开孔b(4-2)以及密封开槽a(4-3),管板a(3)上的连接紧固件开孔a(3-4)和管板b(4)上的连接紧固件开孔b(4-2)对应,密封紧固件b(16)通过连接紧固件开孔a(3-4)和连接紧固件开孔b(4-2)使管板a(3)和管板b(4)固定连接;所述的管板c(5)上设置了若干个管板c管孔(5-1),每个管板c管孔(5-1)对应设置了两个管板c管孔开槽(5-2),管板c(5)上还设置连接紧固件绞丝孔b(5-3)和连接紧固件开孔c(5-4);管板d(6)上设置了若干个管板d管孔(6-1)、连接紧固件开孔d(6-2)以及密封开槽b(6-3),管板c(5)上的连接紧固件开孔c(5-4)和管板d(6)上的连接紧固件开孔d(6-2)对应,密封紧固件b(16)通过连接紧固件开孔c(5-4)和连接紧固件开孔d(6-2)使管板c(5)和管板d(6)固定连接。3.如权利要求2所述的一种采用海水冷却的换热器,其特征在于:换热管(2)的个数与管板a管孔(3-1)、管板b管孔(4-1)、管板c管孔(5-1)、管板d管孔(6-1)设置个数相同;所述的换热管(2)通过管板a管孔(3-1)和管板b管孔(4-1)穿入管板a(3)、管板b(4),通过管板c管孔(5-1)和管板d管孔(6-1)穿入管板c(5)、管板d(6),换热管(2)与管板a(3)、管板c(5)之间采用胀接工艺连接,即换热管(2)与管板a(3)上设置的管板a管孔开槽(3-2)和管板c(5)上设置的管板c管孔开槽(5-2)之间采用双开槽胀接工艺连接固定,换热管(2)与管板b(4)、管板d(6)之间采用钛材填丝氩弧焊固定。4.如权利要求3所述的一种采用海水冷却的换热器,其特征在于:所述的水箱a(7)由水箱法兰a(7-1)、水箱箱体a(7-2)、冷却水进口接管(7-3)、冷却水进口法兰(7-4)、冷却水出口接管(7-5)、冷却水出口法兰(7-6)组成,其中水箱法兰a(7-1)和水箱箱体a(7-2)之间采
用焊接固定,水箱法兰a(7-1)上设置了连接紧固件开孔e(7-8),水箱箱体a(7-2)底端设置了冷却水进口开孔a(7-9),水箱箱体a(7-2)顶部设置了冷却水出口开孔a(7-10);水箱箱体a(7-2)上设置了水箱连接紧固开孔a(7-11),冷却水进口接管(7-3)一端连接冷却水进口法兰(7-4),另一端通过冷却水进口开孔a(7-9)与水箱箱体a(7-2)连接并进行焊接固定,冷却水出口接管(7-5)一端连接冷却水出口法兰(7-6),另一端通过冷却水出口开孔a(7-10)与水箱箱体a(7-2)连接并进行焊接固定;所述的水箱b(8)由水箱法兰b(8-1)、水箱箱体b(8-2)、流程隔板(8-3)组成,采用钛材质的水箱法兰b(8-1)、水箱箱体b(8-2)、流程隔板(8-3)之间采用钛材填丝氩弧焊固定,水箱法兰b(8-1)上设置了连接紧固件开孔f(8-4),水箱箱体b(8-2)上设置了冷却水进口开孔b(8-5)、冷却水出口开孔b(8-6)、水箱连接紧固开孔b(8-7)。5.如权利要求4所述的一种采用海水冷却的换热器,其特征在于:所述的水箱b(8)内衬于水箱a(7)中,水箱b(8)的水箱连接紧固开孔b(8-7)与水箱a(7)的水箱连接紧固开孔a(7-11)对应,水箱箱体b(8-2)和水箱箱体a(7-2)之间通过连接棒(13)连接固定,连接棒(13)由连接棒光端(13-1)、连接棒螺纹端(13-2)组成,连接棒光端(13-1)通过水箱连接紧固开孔a(7-11)和水箱连接紧固开孔b(8-7)插入到水箱箱体a(7-2)和水箱箱体b(8-2)中,采用钛材质的连接棒光端(13-1)和水箱箱体b(8-2)之间采用钛材填丝氩弧焊固定,连接棒螺纹端(13-2)和水箱箱体a(7-2)之间通过螺母(14)连接固定。6.如权利要求5所述的一种采用海水冷却的换热器,其特征在于:所述的水箱a(7)上的冷却水进口开孔a(7-9)和水箱b(8)上的冷却水进口开孔b(8-5)对应,水箱a(7)上的冷却水出口开孔a(7-10)和水箱b(8)上的冷却水出口开孔b(8-6)对应,冷却水进口接管(7-3)和冷却水出口接管(7-5)分别与冷却水进口接管衬环(11)和冷却水出口接管衬环(12)连接,冷却水进口接管衬环(11)由冷却水接口衬环接管(11-1)、冷却水接口衬环法兰(11-2)组成,采用钛材质的冷却水接口衬环接管(11-1)和冷却水接口衬环法兰(11-2)之间采用钛材填丝氩弧焊固定,冷却水出口接管衬环(12)与冷却水进口接管衬环(11)结构相同,冷却水进口接管衬环(11)分别穿过冷却水进口法兰(7-4)、冷却水进口接管(7-3)、水箱a(7)上的冷却水进口开孔a(7-9)、水箱b(8)上的冷却水进口开孔b(8-5)插入到水箱箱体b(8-2),采用钛材质的冷却水进口接管衬环(11)与水箱箱体b(8-2之间采用钛材填丝氩弧焊固定,冷却水出口接管衬环(12)分别穿过冷却水出口法兰(7-6)、冷却水出口接管(7-5)、水箱a(7)上的冷却水出口开孔a(7-10)、水箱b(8)上的冷却水出口开孔b(8-6)插入到水箱箱体b(8-2),采用钛材质的冷却水出口接管衬环(12)与水箱箱体b(8-2)之间采用钛材填丝氩弧焊固定。7.如权利要求6所述的一种采用海水冷却的换热器,其特征在于:所述的水箱c(9)由水箱法兰c(9-1)、水箱箱体c(9-2)组成,水箱法兰c(9-1)和水箱箱体c(9-2)之间采用焊接固定,水箱法兰c(9-1)上设置了连接紧固件开孔g(9-4),水箱箱体c(9-2)上设置了水箱连接紧固开孔c(9-5);所述的水箱d(10)由水箱法兰d(10-1)、水箱箱体d(10-2)组成,采用钛材质的水箱法兰d(10-1)和水箱箱体d(10-2)之间采用钛材填丝氩弧焊固定,水箱法兰d(10-1)上设置了连接紧固件开孔h(10-3),水箱箱体d(10-2)上设置了水箱连接紧固开孔d(10-4)。8.如权利要求7所述的一种采用海水冷却的换热器,其特征在于:所述的水箱d(10)内衬于水箱c(9)中,水箱d(10)的水箱连接紧固开孔d(10-4)与水箱c(9)的水箱连接紧固开孔
c(9-5)对应,水箱箱体d(10-2)和水箱箱体c(9-2)之间通过连接棒(13)连接固定,连接棒光端(13-1)通过水箱连接紧固开孔c(9-5)和水箱连接紧固开孔d(10-4)插入到水箱箱体c(9-2)和水箱箱体d(10-2)中,采用钛材质的连接棒光端(13-1)和水箱箱体d(10-2)之间采用钛材填丝氩弧焊固定,连接棒螺纹端(13-2)和水箱箱体c(9-2)之间通过螺母(14)连接固定。9.如权利要求8所述的一种采用海水冷却的换热器,其特征在于:所述的冷却水进口接管(7-3)上设置了放水阀a(7-7)以及与之对应的放水阀a开孔(7-12),水箱箱体c(9-2)上设置了放水阀b(9-3)以及与之对应的放水阀b开孔(9-6),而冷却水进口接管衬环(11)和水箱箱体d(10-2)上无对应的开孔。10.如权利要求9所述的一种采用海水冷却的换热器,其特征在于:所述的连接紧固件绞丝孔a(3-3)、连接紧固件开孔b(4-2)、连接紧固件开孔f(8-4)、连接紧固件开孔e(7-8)一一对应,密封紧固件a(15)通过连接紧固件绞丝孔a(3-3)、连接紧固件开孔b(4-2)、连接紧固件开孔f(8-4)、连接紧固件开孔e(7-8)使管板a(3)、管板b(4)、水箱b(8)、水箱a(7)连接紧固到一块,水箱b(8)和管板b(4)之间在管板b(4)的密封开槽a(4-3)上通过密封垫(17)进行密封连接;连接紧固件绞丝孔b(5-3)、连接紧固件开孔d(6-2)、连接紧固件开孔h(10-3)、连接紧固件开孔g(9-4)一一对应,密封紧固件a(15)通过连接紧固件绞丝孔b(5-3)、连接紧固件开孔d(6-2)、连接紧固件开孔h(10-3)、连接紧固件开孔g(9-4)使管板c(5)、管板d(6)、水箱d(10)、水箱c(9)连接紧固到一块,水箱d(10)和管板d(6)之间在管板d(6)的密封开槽b(6-3)上通过密封垫(17)进行密封连接,密封垫(17)采用耐海水腐蚀的氯丁橡胶或非石棉材质。
技术总结
本发明属于换热设备技术领域,具体涉及一种采用海水冷却的换热器,以海水直接作为换热器的冷却水,采用碳钢管板外嵌钛材管板、碳钢水箱内衬钛材水箱、碳钢材质的冷却水进出口接管内衬钛材接管衬环,实现了采用钛材的换热管、管板、水箱与海水直接接触,实现了换热器在不采用钛复合板的情况下,也能解决海水对材料的腐蚀问题,同时降低了换热器的材料成本、解决了爆炸复合工艺形成的钛复合板交货期长、污染环境的问题,采用碳钢材质的管板、水箱不与海水接触,保障了换热器的强度满足使用要求,本发明解决了海水的腐蚀问题,减少了系统的附属设备,大大简化了系统和降低了系统的投资,同时降低了换热器的维护成本、使用寿命长、安全性能高。全性能高。
技术研发人员:苏盈贺 蔡力勇 康相玖 张红岩 刘明军 王家辉 纪晓亮 李伟 马思图
受保护的技术使用者:松下制冷(大连)有限公司
技术研发日:2023.03.28
技术公布日:2023/7/18
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