CN101943526A - 一种双热源多壳程逆流增速型管壳式换热器 - Google Patents

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Abstract

一种双热源多壳程逆流增速型管壳式换热器，包括壳体，壳体一侧设有内管板和外管板，管箱连接在外管板外侧且内部设置隔板，壳体另一侧设有端盖，壳体内设有复合换热管，所述复合换热管是由外套管和穿装在外套管管腔中的内套管组成，且内套管的外径小于外套管的孔径；壳体中设置纵向逆流增速导流板，管箱上设有管接口I和管接口II，外管板和内管板之间壳体的上部和下部分别设有管接口III和管接口IV，在壳体上设置管接口V和管接口VI。本发明可实现环形介质通道内介质与另外两种介质的同步及逆向流动换热，在达到对两种热源同步复合利用的同时，减小流体间传热温差损失，提高换热效率。

Description

一种双热源多壳程逆流增速型管壳式换热器
技术领域
本实用新型涉及换热器加工制造领域，尤其是一种双热源多壳程逆流增速型管壳式换热器。
背景技术
目前常用的管壳式换热器多是在一个圆筒形壳体内设置多根平行的管子，让两种流体分别从管内空间和管外空间流过进行热量交换。对于目前广泛使用的单壳程管壳式换热器，当换热器传热量较大时导致壳体直径较大和单壳程流通截面很大，造成壳侧流体的速度很低，造成换热器整体换热系数不高，换热效率低。且目前常用的管壳式换热器只能实现两种介质之间的热量交换，不能实现三种介质的同步换热。
实用新型内容
本实用新型的目的正是解决上述管壳式换热器所存在的不足，提供一种实现热媒与两种热源同步换热的体积小、换热效率高的管壳式换热器。
本实用新型可通过下述技术措施实现：双热源多壳程逆流增速型管壳式换热器，包括壳体，壳体一侧设有内管板和外管板，管箱连接在外管板外侧且内部设置隔板，壳体另一侧设有端盖，壳体内设有复合换热管，所述复合换热管是由外套管和穿装在外套管管腔中的内套管组成，且内套管的外径小于外套管的孔径；壳体中设置纵向逆流增速导流板，管箱上设有管接口I和管接口II，外管板和内管板之间壳体的上部和下部分别设有管接口III和管接口IV，在壳体上设置管接口V和管接口VI。
壳体内部至少为两壳程，每两壳程之间设置一个纵向逆流增速导流板，每增加一个壳程，壳体中相应增加一个纵向逆流增速导流板，使形成的管外流体流程数与管内流体流程数相同且方向相反。
所述壳体与纵向逆流增速导流板形成的管外流体流道内设置至少一个横向增速扰动导流板；横向增速扰动导流板形状与管外流体流道截面形状相同，横向增速导流板一端留有通道缺口，并在导流板板面上开有用于支撑换热管的管孔。
所述的复合换热管为两侧均设有内管板和外管板的直管型复合换热管，外套管贯穿在两个内管板上，内套管贯穿在两个外管板上并且分别与管箱和端盖连通。
所述的复合换热管为一侧设有内管板和外管板的U型管型复合换热管。
所述的复合换热管为U型管型复合换热管与直管型复合换热管的组合。
内套管的外壁与外套管的内壁之间的环形空间构成环形介质通道，内套管的管腔构成中心介质通道，壳体的内壁与外套管的外壁构成介质通道。
本实用新型产生的技术效果如下：
本实用新型双热源多壳程逆流增速型管壳式换热器，其换热管由外套管和内套管共同组成，形成了三个介质通道，可以实现三种介质同步换热：同时通过壳体内设置的纵向逆流增速导流板将单程壳程分为多壳程，可提高壳侧流体的流速并使其沿纵向和外套管和内套管所形成的环形通道内的流体形成逆流，避免出现壳程流体与环形通道内流体的高、低温区形成跨温区换热的情况，减小了两种流体的换热温差损失；通过壳体内设置的横向增速扰动导流板增加了壳侧流体的流速和扰动。本实用新型可实现环形介质通道内介质与另外两种介质的同步及逆向流动换热，在达到对两种热源同步复合利用的同时，减小流体间传热温差损失，提高换热效率。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的结构示意图。
图2为本实用新型实施例2的结构示意图。
图3为本实用新型实施例3的结构示意图。
图4为本实用新型实施例4的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型以下将结合附图作进一步描述，但并不限制本实用新型。
实施例1   如图1所示，一种双热源多壳程逆流增速型管壳式换热器，包括壳体7，连接在壳体7右侧的内管板5和外管板3，连接在壳体7左侧的内管板12和外管板11，管箱2连接在壳体右侧外管板3的外侧且内部设置隔板，壳体的左侧设有端盖10，壳体内设有直管型复合换热管；所述直管型复合换热管是由外套管8和穿装在外套管管腔中的内套管16组成，且内套管16的外径小于外套管8的孔径，外套管8贯穿在内管板5和内管板12上，内套管16贯穿在外管板3和外管板11上，并且由内套管16的外壁与外套管8的内壁之间的环形空间构成一个环形介质通道17，内套管16的管腔构成另一个中心介质通道19，壳体7的内壁与外套管8的外壁构成第三个介质通道18，壳体中设置纵向逆流增速导流板9，管箱2上设有管接口I 1和管接口II 15，外管板3和内管板5之间壳体的上部和下部设有管接口III 4和管接口IV 14，在壳体的上部和下部靠近内管板5的位置设置管接口V 6和管接口VI 13。工作流程如下：一种介质从管接口IV 14进入环形介质通道17，和另外两个介质通道内介质分别或同时逆流换热后，从管接口III 4流出。另一种介质从管接口I 1进入中心介质通道19，和环形介质通道17内的介质换热后从管接口II 15流出。第三种介质从管接V 6进入介质通道18，和环形介质通道17内的介质换热后从管接口VI 13流出。
其中，纵向逆流增速导流板一端可与内、外管板通过焊接固定，也可以通过插入壳体的轴向插槽内固定或其它固定方式；内、外管板与壳体可以焊接的方式连接或通过法兰与紧固件连接在壳体上；管箱与外管板的连接方式可以是焊接连接方式或法兰连接方式，也可以是其它连接方式；壳体的上下部靠近内管板的位置设置的管接口可根据壳程数设在壳体同一端或分设在壳体两端。
实施例2   如图2所示，一种双热源多壳程逆流增速型管壳式换热器，该实施例是在图1所示结构的基础上，在壳体7内设置横向增速扰动导流板20 ，用以增加壳侧介质的流程长度和介质的扰动性。
其他结构同实施例1。
实施例3   如图3所示，一种双热源多壳程逆流增速型管壳式换热器，该实施例是在图1所示结构的基础上，采用U型换热管，省去了壳体左侧的内、外管板。
其他结构同实施例1。
实施例4   如图4所示，一种双热源多壳程逆流增速型管壳式换热器，该实施例是在图3所示结构的基础上，在壳体7内设置横向导流板20。
其他结构同实施例3。

Claims (7)

1.一种双热源多壳程逆流增速型管壳式换热器，包括壳体（7），壳体（7）一侧设有内管板（5）、外管板（3），管箱（2）连接在外管板（3）外侧且内部设置隔板，壳体（7）另一侧设有端盖（10），壳体内设有复合换热管，其特征在于：所述复合换热管是由外套管（8）和穿装在外套管管腔中的内套管（16）组成，且内套管（16）的外径小于外套管（8）的孔径；壳体中设置纵向逆流增速导流板（9），管箱（2）上设有管接口I（1）和管接口II（15），外管板（3）和内管板（5）之间壳体的上部和下部分别设有管接口III（4）和管接口IV（14），在壳体上设置管接口V（6）和管接口VI（13）。
2.根据权利要求1所述的多壳程逆流增速型管壳式换热器，其特征在于：壳体内部至少为两壳程，每两壳程之间设置一个纵向逆流增速导流板（9），每增加一个壳程，壳体中相应增加一个纵向逆流增速导流板，使形成的管外流体流程数与管内流体流程数相同且方向相反。
3.根据权利要求2所述的多壳程逆流增速型管壳式换热器，其特征在于：所述壳体与纵向逆流增速导流板形成的管外流体流道内设置至少一个横向增速扰动导流板（20）；横向增速扰动导流板形状与管外流体流道截面形状相同，横向增速导流板一端留有通道缺口，并在导流板板面上开有用于支撑换热管的管孔。
4.根据权利要求1或2或3所述的多壳程逆流增速型管壳式换热器，其特征在于：所述的复合换热管为两侧均设有内管板和外管板的直管型复合换热管，外套管贯穿在两个内管板上，内套管贯穿在两个外管板上并且分别与管箱和端盖连通。
5.根据权利要求1或2或3所述的多壳程逆流增速型管壳式换热器，其特征在于：所述的复合换热管为一侧设有内管板和外管板的U型管型复合换热管。
6.根据权利要求1或2或3所述的多壳程逆流增速型管壳式换热器，其特征在于：所述的复合换热管为U型管型复合换热管与直管型复合换热管的组合。
7.根据权利要求1所述的多壳程逆流增速型管壳式换热器，其特征在于：内套管（16）的外壁与外套管（8）的内壁之间的环形空间构成环形介质通道（17），内套管（16）的管腔构成中心介质通道（19），壳体（7）的内壁与外套管（8）的外壁构成介质通道（18）。
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