一种高通量螺旋板式换热器的制作方法

本发明涉及换热器技术领域，具体为一种高通量螺旋板式换热器。

背景技术：

焦炉煤气的粗苯回收工段是煤气净化的重要环节，净化处理后的副产品粗苯是一种重要的化工原料，经精制分离可以得到甲苯、二甲苯等高附加值化工产品，可进一步生产苯类化合物、环己烷以及马来酸酐等有机化合物，产品广泛应用于橡胶、纤维、医药化工等行业，经济效益可观，经过多年的工程实践研究发现，采用洗油洗苯工艺的焦化粗苯回收工段的工艺和设备存在一些问题，再生富油流量较大，贫富油换热器换热能力不够，造成管式炉入口富油温度较低，过热蒸汽温度较高，降低了炉管的使用寿命。

普通换热器在面对该工艺时，使用寿命会急剧变短，很容易造成泄露问题，换热效果不良，粗苯回收率下降，能源浪费严重，而且在这一过程中，所投入的设备过多，导致了工艺过于繁琐，中国发明专利说明书cn201310081310.6公开了一种螺旋板式换热器，属于能耗转换设备，该发明特点为：若干块钢板相互叠放在一起卷制成圆筒形，每层钢板之间布置定距柱。该发明提供的螺旋板式换热器传热流道长，流道间距大，耐热温度高。该换热器结构紧凑，占用面积小，换热效率高，换热后冷介质的温度接近热介质的温度。但是在使用该换热器时，换热效果无法达到精准控制，仅仅是利用了换热原理，并不适用于精度较高的换热仪器，且由于单层换热的因素，换热器的管道会被严重腐蚀。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高通量螺旋板式换热器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高通量螺旋板式换热器。

该换热器包括：第一换热箱、第二换热箱、第三换热箱、第一传导管、第二传导管、第一传导软管、第二传导软管、低温单向阀、高温单向阀，第一换热箱上设置有低温单向阀与高温单向阀，将待换热物质富油从低温单向阀注入，其次将待换热物质高温贫油从高温单向阀注入，第一换热箱与第二换热箱通过第一传导管、第一传导软管连接，转化完成的换热介质，将被运输到第二换热箱内继续进行换热操作，可以避免因换热程度不足，而导致的换热失败，第二换热箱与第三换热箱通过第二传导管、第二传导软管连接，在第二换热箱内换转化完成的换热介质会被传送到第三换热箱内继续进行换热，从而使得换热操作变得更加彻底。

第一换热箱包括：第一换热箱体、低温液压杆、高温液压杆、低温活塞、高温管道、低温管道、高温活塞、低温缓存罐、高温缓存罐、高温注入管、低温注入管、低温出口、高温出口、换热辅助筒，第一换热箱体外壁上设置有低温缓存罐，低温缓存罐用来对输送进来的低温介质进行缓冲，可以避免因为输送量过大而导致的堵塞情况发生，第一换热箱体上远离低温缓存罐一侧设置有高温缓存罐，高温缓存罐可以对输送进来的高温介质进行缓冲存储，低温缓存罐内设置有低温液压杆，低温液压杆的缸体部分与低温缓存罐内壁固定连接，低温液压杆输出端设置有低温活塞，低温活塞在低温液压杆的作用下向下推进，从而可以加快低温介质的流动速度，从而控制换热程度，低温活塞与低温缓存罐内壁滑动连接，高温缓存罐内设置有高温液压杆，高温液压杆不会因为温度过高而引起其发生性能的改变，高温液压杆的缸体部分与高温缓存罐内壁固定连接，高温液压杆输出端设置有高温活塞，高温活塞与高温缓存罐内壁滑动连接，高温活塞在高温液压杆的推动下，可以将高温缓存罐内的高温介质推向高温换热管内，从而加快高温介质的流动速度，控制介质之间的换热程度，与低温液压杆的配合可以实现精准控制转换温度的操作，低温缓存罐上设置有低温注入管，低温注入管上设置有低温单向阀，低温介质将从低温注入管进入到换热器内，高温缓存罐上设置有高温注入管，高温注入管上设置有高温单向阀，高温介质将从高温注入管进入到换热器内，单向阀的设置也避免了介质逆流的情况发生，低温缓存罐与低温管道连通，高温缓存罐与高温管道连通，低温管道与高温管道设置在第一换热箱体内，高温介质与低温介质将在其中进行换热操作，低温管道与高温管道之间设置有换热辅助筒，换热辅助筒内可以装有其他辅助换热介质，例如冰水，或者可控的发热装置，可根据需求自行添加，第一换热箱体靠近低温缓存罐一侧底端设置有低温出口，低温出口与低温管道连通，低温出口与第一传导管连接，低温介质转换完成后将被传送进下一阶段，第一换热箱体靠近高温缓存罐一侧设置有高温出口，高温出口与高温管道连通，高温出口与第一传导软管连接，高温介质将从第一传导软管输送进下一阶段，采用软管的设计，也增加了装置的可调节性，第一传导管之间的连接处采用接头连接，第二传导管之间的连接处采用接头连接，也可以增加装置的布置方向。

第一换热箱体上设置有第一检修口，如若发生漏液以及堵塞的情况发生，可以打开第一检修口，进行精准确认，从而做到快速检修的效果。

高温管道与低温管道为螺旋板状管道，高温管道与低温管道互相交错设置，采用这样的结构设计，既增加了换热面积，同时也节省了换热器所占空间，而交错式的设计，使得低温介质与高温介质的温度接触更加紧密。

采用了这样的结构设计，增加换热面积的同时也减少了换热器的使用空间，减少了其他资源上的浪费，同时采用辅助换热装置，使得换热效果更佳，同时采用了简单的检修结构，可以避免大量的装置事故发生。

第二换热箱包括：第二换热箱体、第一缓存罐、第二缓存罐、第二注入口、第一注入口、第二换热管、第一换热管、第二导出口、第一导出口，第二换热箱体上设置有第一缓存罐，第一缓存罐用来存储从第一换热箱换热完成的低温介质，第一缓存罐上设置有第一注入口，将未完成换热的介质从第一注入口注入到其中，第一注入口与第一传导管连接，第二换热箱体远离第一缓存罐一侧设置有第二缓存罐，用来存储第一换热箱中的传送来的高温介质，第二缓存罐上设置有第二注入口，第二注入口与第一注入软管连接，第二换热箱体内设置有第一换热管与第二换热管，用来进行换热操作，第一换热管与第一缓存罐连通，第一缓存罐内的低温介质将会输入进第一换热管内，第二换热管与第二缓存罐连通，第二缓存罐内的高温介质将被运输进第二换热管内，第二换热箱体上靠近第一缓存罐底端设置有第一导出口，第一导出口与第二传导软管连接，输出换热完成的低温介质，第一导出口与第一换热管连通，第二换热箱体上靠近第二导出口的底端设置有第二导出口，第二导出口与第二换热管连通，输出完成换热操作的第二导出口与第二传导管连接，将其中换热完成的高温介质传输到第三换热箱内。

第二换热箱体上设置有第二检修口，如若发生漏液以及堵塞的情况发生，可以打开第二检修口，进行精准确认，从而做到快速检修的效果。

第一换热管与第二换热管为螺旋板状管道，第一换热管与第二换热管互相交错设置，重复第一换热箱的结构设计，使得其换热效果不会产生较大差异，导热系数相同，从而进行进行精准计算，控制换热程度。

第二换热箱与第三换热箱结构相同，多次进行换热操作，使得换热效果更加良好，减少了因换热效果不好从而需要重新加工所浪费的其他能源。

采用这样的结构设计，实现了多级温度转换的效果，发挥换热介质的最大作用，减少能量浪费。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：1.本发明采用特殊的螺旋板式的结构，既增加了换热面积，同时也减少了换热器的使用空间，减少了其他资源上的浪费，同时采用辅助换热装置，使得换热效果更佳。

2.采用多级换热的原理，使得换热介质可以重复换热，使得换热更加充分，同时也使得换热精度更加准确，并采用辅助推进装置，实时调节换热速度与程度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的正视结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图3是本发明的侧视结构示意图；

图4是图2中b-b方向的剖视结构示意图；

图5是图2中c-c方向的剖视结构示意图；

图6是图1中a-a方向剖视结构示意图；

图7是本发明的局部放大d结构示意图；

图8是本发明的运行原理结构示意图；

图中：1、第一换热箱；1-1、第一换热箱体；1-2、低温液压杆；1-3、高温液压杆；1-4、低温活塞；1-5、高温管道；1-6、低温管道；1-7、高温活塞；1-8、低温缓存罐；1-9、高温缓存罐；1-10、高温注入管；1-11、低温注入管；1-12、低温出口；1-13、高温出口；1-14、换热辅助筒；2、第二换热箱；2-1、第二换热箱体；2-2、第一缓存罐；2-3、第二缓存罐；2-4、第二注入口；2-5、第一注入口；2-6、第二换热管；2-7、第一换热管；2-8、第二导出口；2-9、第一导出口；3、第三换热箱；4、第一检修口；5、第一传导管；6、第二传导管；7、第一传导软管；8、第二传导软管；9、第二检修口；10、低温单向阀；11、高温单向阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供技术方案：

如图1所示，该换热器包括：第一换热箱1、第二换热箱2、第三换热箱3、第一传导管5、第二传导管6、第一传导软管7、第二传导软管8、低温单向阀10、高温单向阀11，第一换热箱1上设置有低温单向阀10与高温单向阀11，将待换热物质富油从低温单向阀10注入，其次将待换热物质高温贫油从高温单向阀11注入，第一换热箱1与第二换热箱2通过第一传导管5、第一传导软管7连接，转化完成的换热介质，将被运输到第二换热箱2内继续进行换热操作，可以避免换热程度不足等问题，第二换热箱2与第三换热箱3通过第二传导管6、第二传导软管8连接，在第二换热箱2内换转化完成的换热介质会被传送到第三换热箱3内继续进行换热，从而使得换热操作变得更加彻底。

如图4所示，第一换热箱1包括：第一换热箱体1-1、低温液压杆1-2、高温液压杆1-3、低温活塞1-4、高温管道1-5、低温管道1-6、高温活塞1-7、低温缓存罐1-8、高温缓存罐1-9、高温注入管1-10、低温注入管1-11、低温出口1-12、高温出口1-13、换热辅助筒1-14，第一换热箱体1-1外壁上设置有低温缓存罐1-8，低温缓存罐1-8用来对输送进来的低温介质进行缓冲，第一换热箱体1-1上远离低温缓存罐1-8一侧设置有高温缓存罐1-9，高温缓存罐1-9可以对输送进来的高温介质进行缓冲存储，低温缓存罐1-8内设置有低温液压杆1-2，低温液压杆1-2的缸体部分与低温缓存罐1-8内壁固定连接，低温液压杆1-2输出端设置有低温活塞1-4，低温活塞1-4在低温液压杆1-2的作用下向下推进，从而可以加快低温介质的流动速度，从而控制换热程度，低温活塞1-4与低温缓存罐1-8内壁滑动连接，高温缓存罐1-9内设置有高温液压杆1-3，高温液压杆1-3不会因为温度过高而引起其发生性能的改变，高温液压杆1-3的缸体部分与高温缓存罐1-9内壁固定连接，高温液压杆1-3输出端设置有高温活塞1-7，高温活塞1-7与高温缓存罐1-9内壁滑动连接，高温活塞1-7在高温液压杆1-3的推动下，可以将高温缓存罐1-9内的高温介质推向高温换热管内，从而加快高温介质的流动速度，控制介质之间的换热程度，与低温液压杆1-2的配合可以实现精准控制转换温度的操作，低温缓存罐1-8上设置有低温注入管1-11，低温注入管1-11上设置有低温单向阀10，低温介质将从低温注入管1-11进入到换热器内，高温缓存罐1-9上设置有高温注入管1-10，高温注入管1-10上设置有高温单向阀11，高温介质将从高温注入管1-10进入到换热器内，单向阀的设置也避免了介质逆流的情况发生，低温缓存罐1-8与低温管道1-6连通，高温缓存罐1-9与高温管道1-5连通，低温管道1-6与高温管道1-5设置在第一换热箱体1-1内，高温介质与低温介质将在其中进行换热操作，低温管道1-6与高温管道1-5之间设置有换热辅助筒1-14，换热辅助筒1-14内可以装有其他辅助换热介质，可根据需求自行添加，第一换热箱体1-1靠近低温缓存罐1-8一侧底端设置有低温出口1-12，低温出口1-12与低温管道1-6连通，低温出口1-12与第一传导管5连接，低温介质转换完成后将被传送进下一阶段，第一换热箱体1-1靠近高温缓存罐1-9一侧设置有高温出口1-13，高温出口1-13与高温管道1-5连通，高温出口1-13与第一传导软管7连接，高温介质将从第一传导软管7输送进下一阶段，采用软管的设计，也增加了装置的可调节性，第一传导管5之间的连接处采用接头连接，第二传导管6之间的连接处采用接头连接，也可以增加装置的布置方向。

如图1所示，第一换热箱体1-1上设置有第一检修口4，如若发生漏液以及堵塞的情况发生，可以打开第一检修口4，进行精准确认，从而做到快速检修的效果。

高温管道1-5与低温管道1-6为螺旋板状管道，高温管道1-5与低温管道1-6互相交错设置，采用这样的结构设计，既增加了换热面积，同时也节省了换热器所占空间，而交错式的设计，使得低温介质与高温介质的温度接触更加紧密。

如图5所示，第二换热箱2包括：第二换热箱体2-1、第一缓存罐2-2、第二缓存罐2-3、第二注入口2-4、第一注入口2-5、第二换热管2-6、第一换热管2-7、第二导出口2-8、第一导出口2-9，第二换热箱体2-1上设置有第一缓存罐2-2，第一缓存罐2-2用来存储从第一换热箱1换热完成的低温介质，第一缓存罐2-2上设置有第一注入口2-5，将未完成换热的介质从第一注入口2-5注入到其中，第一注入口2-5与第一传导管5连接，第二换热箱体2-1远离第一缓存罐2-2一侧设置有第二缓存罐2-3，用来存储第一换热箱1中的传送来的高温介质，第二缓存罐2-3上设置有第二注入口2-4，第二注入口2-4与第一注入软管7连接，第二换热箱体2-1内设置有第一换热管2-7与第二换热管2-6，用来进行换热操作，第一换热管2-7与第一缓存罐2-2连通，第一缓存罐内的低温介质将会输入进第一换热管2-7内，第二换热管2-6与第二缓存罐2-3连通，第二缓存罐2-3内的高温介质将被运输进第二换热管2-6内，第二换热箱体2-1上靠近第一缓存罐2-2底端设置有第一导出口2-9，第一导出口2-9与第二传导软管8连接，输出换热完成的低温介质，第一导出口2-9与第一换热管2-7连通，第二换热箱体2-1上靠近第二导出口2-8的底端设置有第二导出口2-8，第二导出口2-8与第二换热管2-6连通，输出完成换热操作的第二导出口2-8与第二传导管6连接，将其中换热完成的高温介质传输到第三换热箱3内。

如图1所示，第二换热箱体2-1上设置有第二检修口9，如若发生漏液以及堵塞的情况发生，可以打开第二检修口9，进行精准确认，从而做到快速检修的效果。

如图5所示，第一换热管2-7与第二换热管2-6为螺旋板状管道，第一换热管2-7与第二换热管2-6互相交错设置，重复第一换热箱1的结构设计，使得其换热效果不会产生较大差异，导热系数相同，从而进行进行精准计算，控制换热程度。

如图1、2所示，第二换热箱2与第三换热箱3结构相同，多次进行换热操作，使得换热效果更加良好，减少了因换热效果不好从而需要重新加工所浪费的其他能源。

本发明的工作原理：按照顺序组装好换热器，将高温换热介质从第一换热箱1的高温注入管1-10注入进第一换热箱1内，低温换热介质从第一换热箱1的低温注入管1-11进入到第一换热箱1内，换热箱内设置有螺旋板式换热管道，开始温度转换，同时对筒内的温度变化进行监控，在辅助换热筒1-14内装有其他辅助换热装置，进行辅助换热，流经第一换热箱1后再依次流经第二换热箱2与第三换热箱3，进行多级温度转换，同时，第一换热箱1内设置有辅助推进装置，当液压杆向下移动时，流动速度将会被加快，当液压杆向上移动时，将会增加缓存罐内的缓存容量，从而降低流动速度，根据实时情况来进行换热介质流动速度的控制，从而达到精准换热的效果，同时也减少了堵塞情况的发生，最后换热完成的换热介质将从第三换热箱3流出换热器外，完成换热操作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。