CN103063070A - 管壳式换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种管壳式换热器，它包括壳体和分别设置于所述壳体内部两端的两组换热管束，其中，所述壳体两端分别设置有两个管程接口，每组所述换热管束的两端分别连通所述壳体其中一端的两个所述管程接口，所述壳体两端分别设置有一个壳程接口。该换热器具有设计科学、简化***、三种介质共存、换热效率更高、性价比更高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种管壳式换热器，具体的说，涉及了一种拥有两组换热管束的管壳式换热器。
背景技术
现有的管壳式换热器，一般只有一条换热管束，在需要吸热和冷却的***中或需要用不同冷媒换热的***中，就必须使用两台换热器，不仅增加了生产成本，还增加了***的复杂程度，在空间有限的***中更是十分不便，安装和维护工作举步维艰；同时，在实际生产中，壳程介质气体气质较差，含有较少量水汽和粉尘，常规冷却所用的管壳式换热器，虽然换热效果好，但管内气体易结焦，不易清理，管道堵塞后使压降增大，影响传热效果，无法满足换热需求，而且缩短了换热器的使用寿命。另外，相变的存在也会形成液膜，影响传热效果。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、简化***、三种介质共存、换热效率更高、性价比更高的管壳式换热器。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种管壳式换热器，它包括壳体和两组分别设置于所述壳体内两端的换热管束，其中，所述壳体两端分别设置有两个管程接口，每组所述换热管束的两端分别连通所述壳体其中一端的两个所述管程接口，所述壳体两端分别设置有一个壳程接口。
基上所述，所述壳体内套装有一段导流筒，所述导流筒的筒壁对应所述壳程接口设置，所述导流筒与所述壳体构成夹套导流结构。
基上所述，所述导流筒靠近所述壳体中部的一端与所述壳体内壁密封连接，所述导流筒远离所述壳体中部的一端端口是斜口，所述斜口自所述导流筒靠近所述壳程接口的一侧向所述导流筒远离所述壳程接口的一侧倾斜。
基上所述，所述壳体与所述导流筒对应部位的直径大于所述壳体其它部位的直径，所述壳体其它部位的直径与所述导流筒的直径相同。
基上所述，所述换热管束是由U形管组成的折流杆式管束，所述U形管外表面设置有聚四氟乙烯涂层。
基上所述，所述壳体两端部分别设置有一块管板，所述管板将所述壳体端部分割成一个管箱，每组所述换热管束的两端通过与之对应的所述管箱连通所述壳体其中一端的两个所述管程接口。
基上所述，所述壳体内设置有主隔板，所述主隔板设置在两组所述换热管束之间。
基上所述，所述壳体内设置有不少于两块副隔板，每组所述换热管束上设置有不少于一块所述副隔板。
基上所述，所述壳体包括通过法兰依次连接在一起的左封头、左壳体、右壳体和右封头。
本发明相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本发明采用两组换热管束同处于一个壳体内的方式，使三种介质能够共存于一个换热器中进行换热，降低了***的复杂程度，节省了空间，使得安装和维护工作更容易，同时在U形管外表面设置有能够提高换热效率的聚四氟乙烯涂层，且造价很低，并且使得U形管外表面易于清理，使用寿命延长，性价比极高。采用该换热器具有设计科学、简化***、三种介质共存、换热效率更高、性价比更高的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
1.壳体；2.换热管束；3.壳程接口；4.导流筒；5.管程接口6.管板7.管箱；8. 主隔板；9. 副隔板；10.法兰。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，一种管壳式换热器，它包括壳体1和两组分别设置于所述壳体内两端的换热管束2，其中，所述壳体1两端分别设置有两个管程接口5，每组所述换热管束2的两端分别连通所述壳体1其中一端的两个所述管程接口5，所述壳体两端分别设置有一个壳程接口3。这样做的好处是，所述管壳式换热器能够实现分段取热和冷却或分段取热或不同介质分段冷却等特殊功能，不必要使用两台换热器，节省空间，简化***，而且使用起来更加方便。
所述壳体1内套装有一段导流筒4，所述导流筒4的筒壁对应所述壳程接口3设置，所述导流筒4与所述壳体1构成夹套导流结构。所述导流筒4靠近所述壳体1中部的一端与所述壳体1内壁密封连接，所述导流筒4远离所述壳体1中部的一端端口是斜口，所述斜口自所述导流筒4靠近所述壳程接口3的一侧向所述导流筒4远离所述壳程接口3的一侧倾斜，即，所述导流筒4靠近所述壳程接口3的一侧长度小于所述导流筒4远离所述壳程接口3的一侧长度。所述壳体1与所述导流筒4对应部位的直径大于所述壳体1其它部位的直径，所述壳体1其它部位的直径与所述导流筒4的直径相同。这样做的好处是：1、设置导流筒4不仅可以防止入口处高速流体对管束的直接冲击，并且可以使进入壳体的壳程纵向流流体达到均匀分布，从而使壳程进口段管束的传热面积得到充分利用，另外，可减少传热死区，防止进口段可能会出现的流体诱导振动；2、气体进入壳体之前沿导流筒外壁的旋转流动，在离心力作用下，会使部分杂质分离出来，进而排除，达到了净化气体的作用；3、这种结构还可以克服等长圆筒形导流装置所存在的介质进入壳程时沿周向流体阻力不同的缺点，使大部分介质进入管束间的流体阻力相同，从而使流体能够比较均匀的进入壳程。
所述换热管束是由U形管组成的折流杆式管束，所述U形管外表面设置有聚四氟乙烯涂层。聚四氟乙烯涂层的优点在于：1、这种涂层的导热系数几乎与不锈钢相等，传热效果好；2、聚四氟乙烯具有很好的憎水性，从而破坏水膜的形成，提高了传热效率；3、聚四氟乙烯性质非常稳定且不易腐蚀，油污和粉尘也不宜附着，避免结焦；4、聚四氟乙烯耐磨性好，易于清理且可以延长使用寿命，同时工艺简单，造价也较低，传热效果也比较好，在换热器涂层研究中也有了较成熟的理论分析和应用基础，所以该换热器的性价比较高。
所述壳体1两端部分别设置有一块管板6，所述管板6将所述壳体1端部分割成一个管箱7，每组所述换热管束2的两端通过与之对应的所述管箱7连通所述壳体1其中一端的两个所述管程接口5。所述换热管束2连接在所述管板6上，所述管板6起到固定所述换热管束2的作用，使其排列均匀不杂乱；由于所述换热管束2的末端孔口较多，故采用所述换热管束2的端部通过所述管箱7连通所述管程接口5的方式，所述换热管束2内的冷媒汇合进入所述管箱7之后再经过所述管程接口5流出，安装和使用都更加方便。
所述壳体1内设置有主隔板8，所述主隔板8上开设有导热孔或缺口，所述主隔板8设置在两组所述换热管束2之间。所述壳体1内设置有不少于两块副隔板9，所述副隔板9上开设有通孔或缺口，每组所述换热管束2上设置有不少于一块所述副隔板9。所述主隔板8和所述副隔板9起到缓冲流体的作用，使得流体停留在壳程1的时间更久，与所述换热管束2充分换热。
为了便于安装制造，将所述壳体1分块制造，所述壳体1包括通过法兰10依次连接在一起的左封头、左壳体、右壳体和右封头，所述左封头和所述右封头内设置所述管箱，所述壳体从中间分为左壳体和右壳体，两组所述换热管束分别设置于所述左壳体内和所述右壳体内，所述主隔板8设置于所述左、右壳体连接处。
工作过程：在需要取热和冷却的***中，所述取热媒介从左管程进口进入，然后通过所述管箱进入所述换热管束，与从壳程进口流入所述左壳体内的流体换热，再从左管程出口流出；所述流体经过左壳体充分取热后流进所述右壳体，所述冷却媒介从右管程进口进入，通过所述管箱进入所述换热管束，与所述右壳体内的流体换热，再从右管程出口流出，经过充分取热和冷却的流体通过壳程出口流出，完成工作。
在需要分段取热的***中，高温取热的媒介流经所述左壳体内的所述换热管束，低温取热的媒介流经所述右壳体内的所述换热管束。
在需要不同媒介分段冷却的***中，一种媒介流经所述左壳体内的所述换热管束，另一种媒介流经所述右壳体内的所述换热管束。
应当说明的是，为便于说明工作流程，本实施例的所述流体自左往右流动，各个进口和出口在其他实施例中可以相应互换。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (9)
1.一种管壳式换热器，其特征在于：它包括壳体和两组分别设置于所述壳体内两端的换热管束，其中，所述壳体两端分别设置有两个管程接口，每组所述换热管束的两端分别连通所述壳体其中一端的两个所述管程接口，所述壳体两端分别设置有一个壳程接口。
2.根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于：所述壳体内套装有一段导流筒，所述导流筒的筒壁对应所述壳程接口设置，所述导流筒与所述壳体构成夹套导流结构。
3.根据权利要求2所述的管壳式换热器，其特征在于：所述导流筒靠近所述壳体中部的一端与所述壳体内壁密封连接，所述导流筒远离所述壳体中部的一端端口是斜口，所述斜口自所述导流筒靠近所述壳程接口的一侧向所述导流筒远离所述壳程接口的一侧倾斜。
4.根据权利要求3所述的管壳式换热器，其特征在于：所述壳体与所述导流筒对应部位的直径大于所述壳体其它部位的直径，所述壳体其它部位的直径与所述导流筒的直径相同。
5.根据权利要求1-4任一项所述的管壳式换热器，其特征在于：所述换热管束是由U形管组成的折流杆式管束，所述U形管外表面设置有聚四氟乙烯涂层。
6.根据权利要求1-4任一项所述的管壳式换热器，其特征在于：所述壳体两端部分别设置有一块管板，所述管板将所述壳体端部分割成一个管箱，每组所述换热管束的两端通过与之对应的所述管箱连通所述壳体其中一端的两个所述管程接口。
7.根据权利要求1-4任一项所述的管壳式换热器，其特征在于：所述壳体内设置有主隔板，所述主隔板设置在两组所述换热管束之间。
8.根据权利要求1-4任一项所述的管壳式换热器，其特征在于：所述壳体内设置有不少于两块副隔板，每组所述换热管束上设置有不少于一块所述副隔板。
9.根据权利要求1-4任一项所述的管壳式换热器，其特征在于：所述壳体包括通过法兰依次连接在一起的左封头、左壳体、右壳体和右封头。
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