一种串联式低温高压液氢换热器的制作方法

1.本实用新型涉及换热器技术领域，具体而言，涉及一种串联式低温高压液氢换热器。


背景技术：

2.低温高压换热器现主要利用在新型能源氢上，当前氢能源汽车及船舶使用的为高压气氢，72mpa工作压力，以及航天系统使用的90mpa液氢，对于这种超高压，及低温的应用工况，传统换热器难以满足。
3.常规换热器相对于各种工况的不足之处：
4.1.低温工况，液氢温度低至20k,冷缩应力极高，传统的管壳式换热器及其他换热器难以满足相关的应力要求。
5.2.超高压力，能适应超高压力的常规换热器，常使用套管式换热器，该换热器不适用低温工况，且占地面积很大，不利于氢能源工况的使用。
6.3.氢工况换热温度区间20k-293k，区间跨度大，换热能力要求高，换热面积需求大，常规换热器设备体积较大。


技术实现要素：

7.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
8.为此，本实用新型提供了一种串联式低温高压液氢换热器。
9.本实用新型提供了一种串联式低温高压液氢换热器，包括：换热器本体；支撑活动板，设置于所述换热器本体内，其中，所述支撑活动板上开设有若干安装孔，若干所述安装孔以支撑活动板的中心周向布置，且任意相邻的安装孔之间距离固定；换热管，一端设置于所述换热器本体的管板，另一端滑动连接在安装孔内，其中，所述换热管通过弯头相互串联。
10.本实用新型提出的串联式低温高压液氢换热器，包括换热器本体、支撑活动板和换热管。其中，在支撑活动板上形成有若干安装孔，且若干安装孔以支撑活动板的中心周向布置，因此，在换热管穿滑动连接在安装孔上时，一方面能够保证换热管形成环形堆叠的结构，从而减少设备的体积，另一方面能够保证换热管热胀冷缩的要求，使其具有一定的自由度，从而避免应力带来的影响。此外，任意相邻的安装孔之间距离固定，此固定距离以实际工况设定。
11.根据本实用新型上述技术方案的串联式低温高压液氢换热器，还可以具有以下附加技术特征：
12.在上述技术方案中，所述支撑活动板呈弓形结构，且形成缺口。
13.在该技术方案中，弓形结构能够使得支撑活动板与换热器本体内部的折流板结构相同，从而使支撑活动板作为折流板使用。
14.在上述技术方案中，所述支撑活动板包括：连接板，和所述换热器本体连接；安装
板，与所述连接板活动连接，且所述安装孔形成在所述安装板上。
15.在该技术方案中，连接板用于保证支撑活动板与换热器本体内部的连接。具体地，可以将连接板焊接在换热器本体内部。安装板则用于安装换热管，并保证换热管的滑动，使其具有一定的自由度。
16.在上述技术方案中，所述弯头为180
°
弯头。
17.在该技术方案中，换热管在端部通过弯头串联，从而保证使得换热管形成一套完整的管路。具体地，弯头采用180
°
弯头。
18.在上述技术方案中，所述换热管在所述换热器本体的一侧形成有管程出口和管程进口。
19.在该技术方案中，管程出口用于介质的流出，管程进口则用于介质的流入。低温介质走管程，热介质走壳程，这样可以有效的解决低温介质的热胀冷缩应力，以及提供设备的换热效率。
20.在上述技术方案中，所述换热管包括不锈钢材质的基管和设置在所述基管上的铝合金翅片。
21.在该技术方案中，不锈钢材质的基管，能够承受较高的压力，而铝合金材质的翅片导热系数较高，可以有效提高换热效率，还可以增加换热面积，同比相同直径光杆换热管表面积比为10：1，同时降低设备重量，同比相同换热面积光杆换热管重量比为6：1，从而可以有效的解决低温介质的热胀冷缩应力，以及提供设备的换热效率，同时缩小设备的外形体积。
22.在上述技术方案中，所述翅片呈螺旋结构设置在所述基管上。
23.在该技术方案中，螺旋结构能够提高与壳程介质的接触面积，从而提高换热效率以及换热质量。
24.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
25.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
26.图1是本实用新型一个实施例的串联式低温高压液氢换热器的主视图；
27.图2是本实用新型一个实施例的串联式低温高压液氢换热器中安装板的结构图；
28.图3是本实用新型一个实施例的串联式低温高压液氢换热器中支撑活动板、热管以及弯头的结构图(隐藏换热器本体)；
29.图4是图3的侧视图。
30.其中，图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
31.1换热器本体，2支撑活动板，21安装孔，22连接板，23安装板，3换热管，4弯头，5管程出口，6管程进口。
具体实施方式
32.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具
体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其它不同于在此描述的方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
34.下面参照图1至图4来描述根据本实用新型一些实施例提供的串联式低温高压液氢换热器。
35.本技术的一些实施例提供了一种串联式低温高压液氢换热器。
36.如图1至图4所示，本实用新型第一个实施例提出了一种串联式低温高压液氢换热器，包括：换热器本体1；支撑活动板2，设置于所述换热器本体1内，其中，所述支撑活动板2上开设有若干安装孔21，若干所述安装孔21以支撑活动板2的中心周向布置，且任意相邻的安装孔21之间距离固定；换热管3，一端设置于所述换热器本体1的管板，另一端滑动连接在安装孔21内，其中，所述换热管3通过弯头4相互串联。
37.本实用新型提出的串联式低温高压液氢换热器，包括换热器本体1、支撑活动板2和换热管3。其中，在支撑活动板2上形成有若干安装孔21，且若干安装孔21以支撑活动板2的中心周向布置，因此，在换热管3穿滑动连接在安装孔21上时，一方面能够保证换热管3形成环形堆叠的结构，从而减少设备的体积，另一方面能够保证换热管3热胀冷缩的要求，使其具有一定的自由度，从而避免应力带来的影响。此外，任意相邻的安装孔21之间距离固定，此固定距离以实际工况设定。
38.本实用新型第二个实施例提出了一种串联式低温高压液氢换热器，且在第一个实施例的基础上，所述支撑活动板2呈弓形结构，且形成缺口。
39.在本实施例中，弓形结构能够使得支撑活动板2与换热器本体1内部的折流板结构相同，从而使支撑活动板2作为折流板使用。
40.本实用新型第三个实施例提出了一种串联式低温高压液氢换热器，且在上述任一实施例的基础上，所述支撑活动板2包括：连接板22，和所述换热器本体1连接；安装板23，与所述连接板22活动连接，且所述安装孔21形成在所述安装板23上。
41.在本实施例中，连接板22用于保证支撑活动板2与换热器本体1内部的连接。具体地，可以将连接板22焊接在换热器本体1内部。安装板23则用于安装换热管3，并保证换热管3的滑动，使其具有一定的自由度。
42.本实用新型第四个实施例提出了一种串联式低温高压液氢换热器，且在上述任一实施例的基础上，所述弯头4为180
°
弯头。
43.在本实施例中，换热管3在端部通过弯头4串联，从而保证使得换热管3形成一套完整的管路。具体地，弯头4采用180
°
弯头。
44.本实用新型第五个实施例提出了一种串联式低温高压液氢换热器，且在上述任一实施例的基础上，所述换热管3在所述换热器本体1的一侧形成有管程出口5和管程进口6。
45.在本实施例中，管程出口5用于介质的流出，管程进口6则用于介质的流入。低温介质走管程，热介质走壳程，这样可以有效的解决低温介质的热胀冷缩应力，以及提供设备的换热效率。
46.本实用新型第六个实施例提出了一种串联式低温高压液氢换热器，且在上述任一
实施例的基础上，所述换热管3包括不锈钢材质的基管和设置在所述基管上的铝合金翅片。
47.在本实施例中，不锈钢材质的基管，能够承受较高的压力，而铝合金材质的翅片导热系数较高，可以有效提高换热效率，还可以增加换热面积，同比相同直径光杆换热管3表面积比为10：1，同时降低设备重量，同比相同换热面积光杆换热管3重量比为6：1，从而可以有效的解决低温介质的热胀冷缩应力，以及提供设备的换热效率，同时缩小设备的外形体积。
48.本实用新型第七个实施例提出了一种串联式低温高压液氢换热器，且在上述任一实施例的基础上，所述翅片呈螺旋结构设置在所述基管上。
49.在本实施例中，螺旋结构能够提高与壳程介质的接触面积，从而提高换热效率以及换热质量。
50.在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
51.凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。