利用余热的空气冷却器.pdf

本发明涉及一种利用余热的空气冷却器，包括上管箱(1)、筒体(2)、换热管束(3)和下管箱(5)，所述上管箱(1)和下管箱(5)设置于筒体(2)的上下两端，所述筒体(2)分成上筒体(2.1)和下筒体(2.2)二段，上筒体(2.1)为高温区，下筒体(2.2)为低温区，所述上筒体(2.1)筒壁上设置有进气口(N1)，下筒体(2.2)筒壁上设置有排气口(N2)，所述下筒体(2.2)筒壁上自下而上设置有冷却水进口(N6)和冷却水出口(N5)，冷却水出口(N5)设置有1#阀，上筒体(2.1)筒壁上自下而上设置有采暖回水进口(N4)和热水/冷却水出口(N3)，热水/冷却水出口(N3)设置有3#阀，下筒体(2.2)筒壁上的冷却水出口(N5)与上筒体(2.1)筒壁上的热水/冷却水出口(N3)之间通过2#阀连接相通。本发明在运行时既能达到冷却气体，又能提取热能产出热水。

1、  一种新型利用余热的空气冷却器，包括上管箱(1)、筒体(2)、换热管束(3)和下管箱(5)，所述上管箱(1)和下管箱(5)设置于筒体(2)的上下两端，其特征在于：所述筒体(2)分成上筒体(2.1)和下筒体(2.2)二段，上筒体(2.1)为高温区，下筒体(2.2)为低温区，两个换热管束(3)分别轴向布置于上筒体(2.1)和下筒体(2.2)内，上筒体(2.1)与上管箱(1)之间用法兰I(6)相连接，上筒体(2.1)与下筒体(2.2)之间用法兰II(7)相连接，下筒体(2.2)与下管箱(5)之间用法兰III(8)相连，
所述上筒体(2.1)筒壁上设置有进气口(N1)，下筒体(2.2)筒壁上设置有排气口(N2)，
所述下筒体(2.2)筒壁上自下而上设置有冷却水进口(N6)和冷却水出口(N5)，冷却水出口(N5)设置有1#阀，上筒体(2.1)筒壁上自下而上设置有采暖回水进口(N)和热水/冷却水出口(N3)，热水/冷却水出口(N3)设置有3#阀，下筒体(2.2)筒壁上的冷却水出口(N5)与上筒体(2.1)筒壁上的热水/冷却水出口(N3)之间通过2#阀连接相通。

2、  根据权利要求1所述的一种新型利用余热的空气冷却器，其特征在于：所述下管箱(5)底部设置有冷凝水出口(N7)。

3、  根据权利要求1或2所述的一种新型利用余热的空气冷却器，其特征在于：所述上筒体(2.1)筒壁上设置有安全阀接口(N8)，所述排气口(N2)设置有测温计接口(N9)。

利用余热的空气冷却器
技术领域
本发明涉及一种冷却器，尤其是涉及一种利用余热的空气冷却器。主要用于压缩空气的冷却。属换热设备技术领域。
背景技术
气体压缩在冶金、化工等行业被广泛使用。气体在压缩过程中产生大量的热量，为了实现各级的等温压缩(近似)，其压缩过程必须通过冷却器换热，在换热过程中这部分热量不但要蒸发掉，而且还要耗能；同时工厂生产和生活中，又需要大量的供热设备及工艺环节。若能将这二者结合在一起，把这部分热能合理利用，那将获得较大的经济效益和社会效益。而目前现有的空气冷却器主要由筒体、换热管束、进气口、出气口、冷却水进口、冷却水出口等组成。其筒体为一段式整体结构，换热管束为单束结构，因此只具备单一的冷却功能。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种在运行时既能达到冷却气体，又能提取热能产出热水的利用余热的空气冷却器。
本发明的目的是这样实现的：一种利用余热的空气冷却器，包括上管箱、筒体、换热管束和下管箱，所述上管箱和下管箱设置于筒体的上下两端，所述筒体分成上筒体和下筒体二段，上筒体为高温区，下筒体为低温区，两个换热管束分别轴向布置于上筒体和下筒体内，上筒体与上管箱之间用法兰I相连接，上筒体与下筒体之间用法兰II相连接，下筒体与下管箱之间用法兰III相连，
所述上筒体筒壁上设置有进气口，下筒体筒壁上设置有排气口，
所述下筒体筒壁上自下而上设置有冷却水进口和冷却水出口，冷却水出口设置有1#阀，上筒体筒壁上自下而上设置有采暖回水进口和热水/冷却水出口，热水/冷却水出口设置有3#阀，下筒体筒壁上的冷却水出口与上筒体筒壁上的热水/冷却水出口之间通过2#阀连接相通。
所述上筒体和下筒体的高温段与低温段可根据季节调节使用。如冬季采暖时高、低温区便单独运行，夏季则串联使用。
本发明用冷却水冷却压缩空气，既可在上设备新项目时配套设计，也可进行旧设备改造，并在不改变原冷却器安装尺寸的前提下，将筒体中段的一个壳程分二段用，并在筒体外增设阀门管道互通，内部压缩空气相连通，可根据工艺需要灵活调节，夏天单独用于冷却压缩空气，冬天在冷却压缩空气的同时还可以起到采暖的效果。从而既达到解决了冷却气体的工艺要求，又提取了热能产生热水。
附图说明
图1为本发明涉及的利用余热的空气冷却器的正面结构示意图。
图2为图1的左侧视图。
图3为图1的俯视图。
图中：上管箱1、筒体2、换热管束3、下管箱5、法兰I 6、法兰II 7、法兰III8、气水分离器9、进气口N1、排气口N2、热水/冷却水出口N3、采暖回水进口N4、冷却水出口N5、冷却水进口N6、冷凝水出口N7、安全阀接口N8、测温计接口N9。
具体实施方式
参见图1～3，本发明涉及的新型利用余热的空气冷却器，主要由上管箱1、筒体2、换热管束3和下管箱5组成。所述上管箱1和下管箱5设置于筒体2的上下两端，所述筒体2分成上筒体2.1和下筒体2.2二段，上筒体2.1为高温区，下筒体2.2为低温区，两个换热管束3分别轴向布置于上筒体和下筒体内。上筒体2.1与上管箱1之间用法兰I 6相连接，上筒体2.1与下筒体2.2之间用法兰II 7相连接，下筒体2.2与下管箱5之间用法兰III8相连。
所述上筒体2.1筒壁上设置有进气口N1和安全阀接口N8，安全阀接口N8装有安全阀。下筒体2.2筒壁上设置有排气口N2，排气口N2设置有测温计接口N9，测温计接口N9装有测温计。
所述下筒体2.2筒壁上自下而上设置有冷却水进口N6和冷却水出口N5，冷却水出口N5设置有1#阀，上筒体2.1筒壁上自下而上设置有采暖回水进口N4和热水/冷却水出口N3，热水/冷却水出口N3设置有3#阀，下筒体2.2筒壁上的冷却水出口N5与上筒体2.1筒壁上的热水/冷却水出口N3之间通过2#阀连接相通。
所述下管箱5底部设置有冷凝水出口N7。
工作原理：
冬季采暖时，2#阀关闭，1#阀与3#阀打开，上下二道采暖系统并联连接，高温压缩气体由上管箱1的进气口N1进入，流经筒体内换热管束3，被换热管束3外的冷却水冷却成低温压缩气体后由下管箱5的排气口N2排出；同时，冷却水由下筒体2.2筒壁上的冷却水进口N6进入，流经下筒体2.2的壳程，被换热管束3内的低温压缩气体加热后由下筒体2.2筒壁上的冷却水出口N5排出；采暖回水由上筒体2.1筒壁上的采暖回水进口N4进入，流经上筒体2.1壳程，被换热管束3内的高温压缩气体加热后由上筒体2.1筒壁上的热水/冷却水出口N3排出，筒体底部的冷凝水则由下管箱底部的冷凝水出口N7排出。
夏季冷却时，1#阀与3#阀关阀，2#阀打开，上下二道冷却系统串联连接，高温压缩气体由上管箱1的进气口N1进入，流经筒体内换热管束3，被换热管束3外的冷却水冷却成低温压缩气体后由下管箱5的排气口N2排出；同时，冷却水由下筒体2.2筒壁上的冷却水进口N6进入，流经下筒体2.2壳程，与换热管束3内的低温压缩气体进行热交换后，经2#阀、再由上筒体2.1筒壁上的采暖回水进口N4进入，流经上筒体2.1壳程，与换热管束3内的高温压缩气体进行热交换后，最后由上筒体2.1筒壁上的热水/冷却水出口N3排出，筒体底部的冷凝水则由下管箱底部的冷凝水出口N7排出。