一种新型蓄热式换热器的制作方法

本发明涉及换热装置技术领域，具体涉及一种利用大型柴油机产生的余热换热器。

背景技术：

蓄热式换热器在很多工业过程中都有所应用。储热技术，特别是相变储热技术是合理有效利用现有能源、优化使用可再生能源和提高能源利用效率的重要技术，是近20年来世界节能领域一个非常活跃的研究方向。随着太阳能、工程热物理、航天技术及工业余热回收利用等领域的相互渗透和迅猛发展，为相变储热的进一步研究和发展提供了丰厚的条件，但是由于目前的蓄热材料的问题使得蓄热式换热器存在一些问题，主要表现在：

（1）换热能力较差；

（2）相变蓄热材料化学稳定性较差；

（3）蓄热材料对换热器管道腐蚀比较严重。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种集蓄热式和非蓄热式换热于一体的新型储能式换热器，充分利用了大型柴油机高温排气的余热资源，提高了能量的利用率，柴油机的高温排气通过该换热器后排到环境中的温度可大幅降低，有利于环保和节能，成本较低，可为企业带来可观的经济效益。

本发明的目的是这样实现的：

一种新型储能式换热器包括环形筒体、安装在环形筒体内腔中的外螺旋换热管和内螺旋换热管，以及设置在环形筒体一侧，且分别与外螺旋换热管和内螺旋换热管连通的进、出口，在外螺旋换热管和内螺旋换热管之间环形内腔内封装蓄热材料。

上述方案进一步包括：

所述蓄热材料为nano3和kno3复合盐。

所述外螺旋换热管和内螺旋换热管均为不锈钢金属管。

所述与外螺旋换热管和内螺旋换热管连通的进、出口配有阀门。

所述所述环形筒体内或外设有保温层。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有换热器相比，具有以下优势和效果是：1.占地面积小，尤其是在现场空间受到限制的情况下，如海洋钻井平台，该优势体现的比较突出；2.使用了低品位的热源，实现了能量的梯级利用，节省了燃料；3.整体换热效果更高效、节能可靠、成本低。

附图说明

图1为本发明的蓄热式换热器整体示意图；

图2为螺旋换热管示意图；

图3为蓄热式换热器整体剖视示意图。

图中：１是外螺旋换热管，２是内螺旋换热管，３是内螺旋换热管出口，４是内外螺旋换热管之间环形内腔，５是蓄热材料，６是环形筒体，７是外螺旋换热管出口。

具体实施方式

以下结合附,１－３对本发明作进一步详述：

实施例１，一种新型储能式换热器包括环形筒体６、安装在环形筒体内腔中的外螺旋换热管１和内螺旋换热管２，以及设置在环形筒体一侧，且分别与外螺旋换热管和内螺旋换热管连通的进、出口（３和７），在外螺旋换热管１和内螺旋换热管２之间环形内腔内封装蓄热材料５。

上述实施例１进一步包括：

所述蓄热材料５为nano3和kno3复合盐。

所述外螺旋换热管１和内螺旋换热管２均为不锈钢金属管。

所述与外螺旋换热管１和内螺旋换热管２连通的进、出口配有阀门。

所述环形筒体内或外设有保温层。

所述外螺旋换热管１和内螺旋换热管２流动方向为逆向。

实施例２，如图1所示的本实施例的换热器包括环形筒体６、安装在环形筒体６内腔中的外螺旋换热管１和内螺旋换热管２，封装在外螺旋换热管１和内螺旋换热管２之间环形内腔4的蓄热材料5，以及设置在环形筒体６一侧，且分别与外螺旋换热管１和内螺旋换热管２连通的出口７、进口３。蓄热材料５优选nano3和kno3复合盐。

所述外螺旋换热管１和内螺旋换热管２均为不锈钢金属管。不锈钢螺旋换热管都分为内侧螺旋换热管和外侧螺旋换热管两部分。

工作时，需要冷却的高温流体从内螺旋换热管２进口进入换热器，先后经过内螺旋换热管２、封装在环形腔室内的蓄热材料5和外螺旋换热管1换热冷却后，从内螺旋换热管２出口３流出；冷却水从外螺旋换热管1进水口流入，先流经外螺旋换热管１与蓄热材料进行换热，从外螺旋换热管１出口７流出；当气体流经换热管1时与封闭在环形管里的蓄热材料５进行换热，这就起到了蓄热的作用。当高温热源不足时，封装在中间腔室的蓄热材料５储存的能量就可以释放出来，作为补充热源满足正常工作的需要。

技术特征：

1.一种新型储能式换热器包括环形筒体、安装在环形筒体内腔中的外螺旋换热管和内螺旋换热管，以及设置在环形筒体一侧，且分别与外螺旋换热管和内螺旋换热管连通的进、出口，其特征在于：在外螺旋换热管和内螺旋换热管之间环形内腔内封装蓄热材料。

2.根据权利要求1所述的新型储能式换热器，其特征在于：所述蓄热材料为nano3和kno3复合盐。

3.根据权利要求1或２所述的新型储能式换热器，其特征在于：所述外螺旋换热管和内螺旋换热管均为不锈钢金属管。

4.根据权利要求３所述的新型储能式换热器，其特征在于：所述与外螺旋换热管和内螺旋换热管连通的进、出口配有阀门。

5.根据权利要求４所述的新型储能式换热器，其特征在于：所述环形筒体内或外设有保温层。

技术总结
本发明的公开了一种新型储能式换热器，包括环形筒体、安装在环形筒体内腔中的外螺旋换热管和内螺旋换热管，以及设置在环形筒体一侧，且分别与外螺旋换热管和内螺旋换热管连通的进、出口，在外螺旋换热管和内螺旋换热管之间环形内腔内封装蓄热材料。所述蓄热材料为NaNO3和KNO3复合盐。本发明与现有换热器相比，具有以下优势和效果是：1.占地面积小，尤其是在现场空间受到限制的情况下，如海洋钻井平台，该优势体现的比较突出；2.使用了低品位的热源，实现了能量的梯级利用，节省了燃料；3.整体换热效果更高效、节能可靠、成本低。

技术研发人员：邬可谊;田海庆;徐增强;郭强;林日亿;冯洪庆
受保护的技术使用者：中石化石油工程技术服务有限公司;中石化胜利石油工程有限公司;中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
技术研发日：2019.11.23
技术公布日：2021.05.25