CN102135382A - 管中管式换热器及换热器管路系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种管中管式换热器，所述换热器由三层不同尺寸的钢管相嵌套并制造成一体，由内至外依次为内通道、中通道和外通道；所述三层通道被弯成180度，成U字型；还公开了具有该换热器的的管路系统，包括：管中管换热器、终端装置、主管道、第一管道、第二管道、第三管道和第四管道。本实施例所公开的管中管式换热器，三层管道一次成型，低温流体通过内管道与外管道，高温流体通过中管道，可以同时与内管道和外管道中的低温流体进行热交换，使得热交换的过程充分，转热系数大，能够很好的对高温流体进行降温，降温速度快；且由于管道一次成型，内部无焊接，无死角，可以有效的防止管道之间的渗漏，无交叉污染的风险，安装方便快捷。

Description

管中管式换热器及换热器管路系统

技术领域

本发明涉及一种卫生型热交换系统，更具体地说，涉及一种管中管式换热器及换热器管路系统。

背景技术

管式换热器在现有技术中被普遍应用，管式换热器具有一个允许高温流体通过的壳体，在该壳体的上下两端分别设置有用于高温流体进入和流出的进口或出口，而在壳体内安装有许多根按照预定方式排列的换热管和/或自上而下地以螺旋方式安装在换热管周围的螺旋板，而另一种低温流体可以在换热管内循环流通以使在换热管外部循环的高温流体降温。由于这种管式换热器在两种不同温度流体循环过程中能很方便地实现热量交换，并且在运行中具有较高的可靠性，所以该种换热器被广泛的应用。

但是现有的管式换热器，其高温流体和低温流体之间的热交换并不充分，所以很难到达预定的冷却降温效果，另外，各管路之间的连接工艺复杂，一旦制造过程不严密，容易造成各管路焊接处渗漏，造成交叉污染，浪费能源；且壳体内安装有许多跟按预定方式排列的管道，在整个换热器的安装过程中，安装过程复杂，占用空间多，且成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种管中管式换热器及换热器管路系统，可以有效的快速降温，且整个换热器一次成型，内部无死角，无交叉污染风险，易于安装。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种管中管式换热器，所述换热器由三层不同尺寸的钢管相嵌套并制造成一体，由内至外依次为内通道、中通道和外通道；所述三层通道被弯成180度，成U字型；所述内通道和外通道中流有低温流体，所述中通道中流有高温流体。

上述的换热器，优选的，所述外通道中设置有螺旋导流管，所述螺旋导流管缠绕在所述中通道的外侧。

上述的换热器，优选的，所述内通道中设置有螺旋结构的导流片。

上述的换热器，优选的，所述内通道和外通道中的低温流体的流向和所述中通道中的高温流体的流向相反。

一种具有管中管换热器的管路系统，包括：管中管换热器、终端装置、主管道、第一管道、第二管道、第三管道和第四管道；

其中：所述第一管道的出口端分别与所述管中管换热器左端内通道和外通道的通道口相连接；

所述第二管道的进口端分别与所述管中管换热器右端内通道和外通道的通道口相连接；

所述第三管道的一端与主管道相连接，另一端分别与管中管换热器左端中通道的通道口和终端装置相连接；

所述第四管道的一端与主管道相连接，另一端与管中管换热器右端中通道的管道口相连接；

所述第一管道上设置有第一气动阀；

所述第三管道的主体上设置有第二气动阀；

所述第三管道与所述终端装置相连接的分支管道上设置有手动阀。

本发明实施例所公开的管中管式换热器，三层管道一次成型，低温流体通过内管道与外管道，高温流体通过中管道，可以同时与内管道和外管道中的低温流体进行热交换，使得热交换的过程充分，转热系数大，能够很好的对高温流体进行降温，降温速度快；且由于管道一次成型，内部无焊接，无死角，可以有效的防止管道之间的渗漏，无交叉污染的风险，安装方便快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的管中管式换热器内部结构图；

图2为本发明实施例公开的管中管式换热器管道截面示意图；

图3为本发明实施例公开的管中管式换热器剖视图；

图4为本发明实施例公开的管路系统的结构图；

图5为本发明实施例公开的管路系统处于工作状态的流程图；

图6为本发明实施例公开的管路系统的正视图；

图7为本发明实施例公开的管路系统的侧视图。

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作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。

本发明实施例公开的管中管式换热器内部结构图如图1所示，整个换热器管道由三种不同尺寸的钢管相嵌套并制造成一体，由内至外依次为内通道1、中通道2和外通道3；在外通道3中设置有螺旋导流管4，螺旋导流管4缠绕在中通道2的外侧，增加了管道之间的换热效果，无任何的缝隙和死角；在内通道1中设置有螺旋结构的导流片5，可以使得冷却介质在通过内通道1时，通过的路径增长，更好的与中通道2接触，从而达到更好的冷却效果。

本发明实施例公开的管中管式换热器管道截面示意图如图2所示，本实施例中，内管道1和外管道2中通过的是冷却水，中通道2中通过的是注射水，注射水的温度很高，注射水流经中通道2时，可同时与流经内通道1和外通道2中的冷却水进行热交换，使得中通道2与内通道1和外通道3之间的热交换能够充分进行，达到预期的降温效果。

本发明实施例公开的管中管式换热器剖视图如图3所示，三层管道被弯成180度，成一个倒U字形，最外层的为外通道3，中间的为中通道2，内层为内通道1，外通道3和内通道1中流有冷却水，中通道2中流有注射水，当换热器开始工作时，冷却水和注射水流经如图3所示的U字型通道，完成彼此之间的热交换过程。

本发明实施例公开的管路系统的结构图如图4所示，包括：主管道1、管中管换热器2、终端装置3、第一管道4、第二管道5、第三管道6第四管道7；第一管道4的出口端分别与管中管换热器2左端内通道和外通道的通道口相连接；第二管道5的进口端分别与管中管换热器2右端内通道和外通道的通道口相连接；第三管道6的一端与主管道1相连接，另一端分别与管中管换热器2左端中通道的通道口和终端装置3相连接；第四管道7的一端与主管道1相连接，另一端与管中管换热器2右端中通道的管道口相连接；第一管道4上设置有第一气动阀8；第三管道6的主体上设置有第二气动阀9；第三管道6与终端装置3相连接的分支上设置有手动阀10。

当不需要使用注射水，即不需要进行热交换过程时，手动阀10处于关闭状态，第二气动阀9开启，主管道1中的注射水从左向右流动，主管道1中的注射水在水流压力作用下，进入第三管道6中，沿第三管道6通过管中管式换热器2左端中通道的端口进入管中管式换热器2的中通道中，注射水沿中通道，通过管中管式换热器2右端中通道的端口进入第四管道4中，沿第四管道4进入主管道1中，形成一个循环。

当需要使用注射水，即需要进行热交换过程时，管路系统处于工作状态，如图5所示，打开第一气动阀8，同时第二气动阀9自动处于关闭状态，待第一气动阀8打开一段时间后，打开手动阀10，以保证从手动阀流出的注射水已被冷却。

整个过程如下：当管路系统处于工作状态时，主管道1中的注射水从右向左流动，外界的冷却水，进入第一管道4中，沿第一管道4分别通过管中管换热器2的左端外通道和内通道的端口，分别进入管中管式换热器2的内通道和外通道中，冷却水沿内通道和外通道，通过管中管换热器2右端内通道和外通道的端口进入第二管道5中，通过第二管道5流出。于此同时，主管道1中的注射水在压力的作用下，流入第四管道7中，沿第四管道7通过管中管式换热器2中通道的端口进入管中管式换热器2的中通道中，沿中通道从管中管换热器2左端中通道端口，进入第三管道6与终端装置3相连接的分支管道中，然后通过分支管道进入终端装置3中，得到被冷却的注射水。

整个过程中，冷却水在泵的压力下，沿内外通道从管中管式换热器2的左端进入，沿通道从右端流出，而注射水在注射水系统的压力下，沿中通道从管中管式换热器2的右端进入，逆着冷却水的流向，流至左边，从手动阀10流出，进入终端装置3中。由于注射水和冷却水逆向接触，所以接触的过程中，热交换会更加充分，以达到更好的冷却注射水的效果。

本发明实施例公开的管路系统的正视图如图6所示，优选的，在管中管式换热器1的外部，加设了一个不锈钢外罩2，用以保护管中管式换热器1不会被损坏；图3中箭头8所代表冷却水的流向，冷却水流经冷却水气动阀4，进入管中管换热器1中；箭头9代表注射水的流向，注射水流经主管道3；与管中管换热器2左端中通道相连接的管道上依次设置有注射水气动阀5和手动阀6；整个管路系统还设置有控制开关7，用以控制整个管路系统的启动。

本发明实施例公开的管路系统的侧视图如图7所示，从侧视角度看，管中管换热器1的管道轮廓为中通管道状，外部加设有不锈钢外罩2，不锈钢外罩2的顶端设置有冷却水气动阀3。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种管中管式换热器，其特征在于，所述换热器由三层不同尺寸的钢管相嵌套并制造成一体，由内至外依次为内通道、中通道和外通道；所述三层通道被弯成180度，成U字型；所述内通道和外通道中流有低温流体，所述中通道中流有高温流体。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述外通道中设置有螺旋导流管，所述螺旋导流管缠绕在所述中通道的外侧。

3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述内通道中设置有螺旋结构的导流片。

4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述内通道和外通道中的低温流体的流向和所述中通道中的高温流体的流向相反。

5.一种具有如权利要求1～4所述的管中管换热器的管路系统，其特征在于，包括：管中管换热器、终端装置、主管道、第一管道、第二管道、第三管道和第四管道；

其中：所述第一管道的出口端分别与所述管中管换热器左端内通道和外通道的通道口相连接；

所述第二管道的进口端分别与所述管中管换热器右端内通道和外通道的通道口相连接；

所述第三管道的一端与主管道相连接，另一端分别与管中管换热器左端中通道的通道口和终端装置相连接；

所述第四管道的一端与主管道相连接，另一端与管中管换热器右端中通道的管道口相连接；

所述第一管道上设置有第一气动阀；

所述第三管道的主体上设置有第二气动阀；

所述第三管道与所述终端装置相连接的分支管道上设置有手动阀。

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