CN102243027A - 一种多层套管式热交换器 - Google Patents

一种多层套管式热交换器 Download PDF

Info

Publication number
CN102243027A
CN102243027A CN2010101722134A CN201010172213A CN102243027A CN 102243027 A CN102243027 A CN 102243027A CN 2010101722134 A CN2010101722134 A CN 2010101722134A CN 201010172213 A CN201010172213 A CN 201010172213A CN 102243027 A CN102243027 A CN 102243027A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe
junction
hot
cold junction
hot junction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010101722134A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102243027B (zh
Inventor
郦晓慧
王俭秋
韩恩厚
柯伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Metal Research of CAS
Original Assignee
Institute of Metal Research of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Metal Research of CAS filed Critical Institute of Metal Research of CAS
Priority to CN 201010172213 priority Critical patent/CN102243027B/zh
Publication of CN102243027A publication Critical patent/CN102243027A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102243027B publication Critical patent/CN102243027B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

本发明涉及热交换器领域，具体为一种多层套管式热交换器。该热交换器设有冷端管和热端管，冷端管为冷端外层管、冷端中间层管、冷端内层管由外到内设置的三层管结构；热端管为热端外层管、热端中间层管、热端内层管由外到内设置的三层管结构。冷端管的冷端外层管和冷端内层管通入的是常温液体，冷端中间层管通入的是从热端管过来的高温液体；热端外层管和热端内层管通入的是从高压釜中出来的高温液体，热端中间层管通入的是从冷端管过来的常温液体。本发明解决现有技术中热交换通过的距离较长，预热和冷却效果差等问题，具有热交换效率高，节约管材和实验空间的特点。

Description

一种多层套管式热交换器
技术领域
本发明涉及热交换器领域，具体为一种多层套管式热交换器。
背景技术
热交换器是将热端液体的热量传递给冷端液体，加热冷端液体的同时实现自身的降温。同理，冷端液体通过冷却热端的液体，同时使自身的温度升高。这样便可提高热利用率，节约能源。热交换器的设计有许多分类，其中的一种是套管式热交换器。通常，套管式热交换器只有内外两层，内层通的是热液体，外层通的是冷液体。若要使外层冷液体达到较高的温度，则需要使外层液体通过一段较长的距离。反之，要使内层热液体降温到较低的温度，也得使其通过较长的管路。这样一来，一方面增加了换热管的长度，另外一方面势必使热交换器具有较大的体积。目前，通过多层套管的方式实现热交换，尚未见有报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多层套管式热交换器，解决现有技术中热交换通过的距离较长，预热和冷却效果差等问题，该热交换器能具有热交换效率高，节约管材和实验空间的特点。
本发明的技术方案如下：
一种多层套管式热交换器，该热交换器设有冷端管和热端管，冷端管为冷端外层管、冷端中间层管、冷端内层管由外到内设置的三层管结构；热端管为热端外层管、热端中间层管、热端内层管由外到内设置的三层管结构；
冷水进口分别通过管路连接冷端外层管和冷端内层管的一端，冷水出口通过管路连接热端中间层管的一端；热水进口分别通过管路连接热端外层管和热端内层管的一端，热水出口通过管路连接冷端中间层管的一端；
冷端外层管和冷端内层管的另一端通过管路连通，所述连通冷端外层管与冷端内层管的管路与热端中间层管的另一端通过管路连通；热端外层管和热端内层管的另一端通过管路连通，所述连通热端外层管和热端内层管的管路与冷端中间层管的另一端通过管路连通。
所述的多层套管式热交换器，冷端管或热端管为三根不锈钢管以内层小管径、外层大管径的方式嵌套并焊接的结构。
所述的多层套管式热交换器，三根不锈钢管由内到外逐渐变短。
所述的多层套管式热交换器，冷端管的冷端外层管和冷端内层管通入的是常温液体，冷端中间层管通入的是从热端管过来的高温液体；热端外层管和热端内层管通入的是从高压釜中出来的高温液体，热端中间层管通入的是从冷端管过来的常温液体。
所述的多层套管式热交换器，冷端外层管、冷端内层管、热端外层管和热端内层管，在靠近各自两个端面的地方打有一对孔，且孔上均焊有导管。
所述的多层套管式热交换器，冷端外层管和冷端内层管的进口和出口相同，热端外层管和热端内层管的进口和出口相同，且冷端外层管和冷端内层管的出口即为热端中间层管的进口，热端外层管和热端内层管的出口即为冷端中间层管的进口。
所述的多层套管式热交换器，冷端外层管和冷端内层管中的水流方向与冷端中间层管中的水流方向相反；热端外层管和热端内层管中的水流方向与热端中间层管中的水流方向相反。
所述的多层套管式热交换器，冷端管和热端管之间、冷端管或热端管与外部管路之间通过配套使用的卡套和三通连接。
所述的多层套管式热交换器，冷端管和热端管通过角钢架固定。
所述的多层套管式热交换器，冷端管和热端管设置于外壳中，冷端管和热端管之间、冷端管或热端管与外壳之间用石棉填充。
本发明的有益效果是：
1、本发明冷端管内外两层通冷液体，中间层通热液体，提高了热液体的冷却效果；同时，热端管内外两层通热液体，中间层通冷液体，提高了冷液体的预热效果。
2、本发明通过提高热交换效率，节约管材和实验空间。
3、本发明通过卡套实现与外部管路的连接，非常方便、可靠。
4、本发明套管式换热管是由三根不同外径的无缝不锈钢管嵌套、焊接而成，并通过角钢固定架固定，套管式换热管、角钢架和外壳之间通过石棉填充。该发明结构简单，加工和安装方便，节约换热管材，提高热交换效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中，1冷端管；11冷端外层管；12冷端中间层管；13冷端内层管；2热端管；21热端外层管；22热端中间层管；23热端内层管。
具体实施方式
如图1所示，本发明多层套管式热交换器，主要包括两根套管式换热管：冷端管1和热端管2。其中，
冷端管1为冷端外层管11、冷端中间层管12、冷端内层管13由外到内设置的三层管结构，冷端内层管13设置于内层，冷端外层管11设置于外层，冷端中间层管12设置于冷端外层管11和冷端内层管13之间；
热端管2为热端外层管21、热端中间层管22、热端内层管23由外到内设置的三层管结构，热端内层管23设置于内层，热端外层管21设置于外层，热端中间层管22设置于热端外层管21和热端内层管23之间。
冷水进口分别通过管路连接冷端外层管11和冷端内层管13的一端，冷水出口通过管路连接热端中间层管22的一端；
热水进口分别通过管路连接热端外层管21和热端内层管23的一端，热水出口通过管路连接冷端中间层管12的一端；
冷端外层管11和冷端内层管13的另一端通过管路连通，所述连通冷端外层管11与冷端内层管13的管路与热端中间层管22的另一端通过管路连通；
热端外层管21和热端内层管23的另一端通过管路连通，所述连通热端外层管21和热端内层管23的管路与冷端中间层管12的另一端通过管路连通。
本发明中，套管式换热管(冷端管1或热端管2)是通过将三根管径和长短均不相同的无缝不锈钢管以内层小管径、外层大管径的方式，嵌套并焊接在一起制成的。冷端管1的冷端外层管11和冷端内层管13通入的是常温液体(如冷水)，冷端中间层管12通入的是从热端管2过来的高温液体(如热水)；而热端管2则刚好相反，热端外层管21和热端内层管23通入的是从高压釜中出来的高温液体，热端中间层管22通入的是从冷端管过来的常温液体。
本发明中，除中心最小管径的不锈钢管(冷端中间层管12或热端中间层管22)外，冷端管1的不锈钢管：冷端外层管11和冷端内层管13，以及热端管2的不锈钢管：热端外层管21和热端内层管23，在靠近各自两个端面的地方打有一对小孔，且小孔上均焊有一段导管。
本发明中，冷端管1或热端管2的内层和外层套管间的进水口和出水口是相同的，即两层是并联的，中间层套管间的进水口和出水口也是相同的。另外，无论是冷端(换热)管1还是热端(换热)管2，其内层管和外层管中的水流方向和中间层管的水流方向是相反的，这样的好处是使之具有更好的换热效果。
本发明中，冷端外层管11和冷端内层管13的进口和出口相同，热端外层管21和热端内层管23的进口和出口相同，且冷端外层管11和冷端内层管13的出口即为热端中间层管22的进口，热端外层管21和热端内层管23的出口即为冷端中间层管12的进口。
本发明中，两根套管式换热管之间、套管式换热管与外部管路之间是通过配套使用的卡套和三通连接的，安装、使用方便。
本发明中，还可以设置角钢架和外壳，两根套管式换热管是通过角钢架进行固定的，两根套管式换热管设置于外壳中，套管式换热管之间、套管式换热管和外壳之间是用石棉填充的，这样有利于保温。
本发明多层管式热交换器使用方法：将热交换器的四个接口分别与回路系统中的热水进口、热水出口、冷水进口和冷水出口相连接即可。

Claims (10)

1.一种多层套管式热交换器，其特征在于：该热交换器设有冷端管和热端管，冷端管为冷端外层管、冷端中间层管、冷端内层管由外到内设置的三层管结构；热端管为热端外层管、热端中间层管、热端内层管由外到内设置的三层管结构；
冷水进口分别通过管路连接冷端外层管和冷端内层管的一端，冷水出口通过管路连接热端中间层管的一端；热水进口分别通过管路连接热端外层管和热端内层管的一端，热水出口通过管路连接冷端中间层管的一端；
冷端外层管和冷端内层管的另一端通过管路连通，所述连通冷端外层管与冷端内层管的管路与热端中间层管的另一端通过管路连通；热端外层管和热端内层管的另一端通过管路连通，所述连通热端外层管和热端内层管的管路与冷端中间层管的另一端通过管路连通。
2.按照权利要求1所述的多层套管式热交换器，其特征在于：冷端管或热端管为三根不锈钢管以内层小管径、外层大管径的方式嵌套并焊接的结构。
3.按照权利要求2所述的多层套管式热交换器，其特征在于：三根不锈钢管由内到外逐渐变短。
4.按照权利要求1所述的多层套管式热交换器，其特征在于：冷端管的冷端外层管和冷端内层管通入的是常温液体，冷端中间层管通入的是从热端管过来的高温液体；热端外层管和热端内层管通入的是从高压釜中出来的高温液体，热端中间层管通入的是从冷端管过来的常温液体。
5.按照权利要求1所述的多层套管式热交换器，其特征在于：冷端外层管、冷端内层管、热端外层管和热端内层管，在靠近各自两个端面的地方打有一对孔，且孔上均焊有导管。
6.按照权利要求1所述的多层套管式热交换器，其特征在于：冷端外层管和冷端内层管的进口和出口相同，热端外层管和热端内层管的进口和出口相同，且冷端外层管和冷端内层管的出口即为热端中间层管的进口，热端外层管和热端内层管的出口即为冷端中间层管的进口。
7.按照权利要求1所述的多层套管式热交换器，其特征在于：冷端外层管和冷端内层管中的水流方向与冷端中间层管中的水流方向相反；热端外层管和热端内层管中的水流方向与热端中间层管中的水流方向相反。
8.按照权利要求1所述的多层套管式热交换器，其特征在于：冷端管和热端管之间、冷端管或热端管与外部管路之间通过配套使用的卡套和三通连接。
9.按照权利要求1所述的多层套管式热交换器，其特征在于：冷端管和热端管通过角钢架固定。
10.按照权利要求1所述的多层套管式热交换器，其特征在于：冷端管和热端管设置于外壳中，冷端管和热端管之间、冷端管或热端管与外壳之间用石棉填充。
CN 201010172213 2010-05-14 2010-05-14 一种多层套管式热交换器 Active CN102243027B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010172213 CN102243027B (zh) 2010-05-14 2010-05-14 一种多层套管式热交换器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010172213 CN102243027B (zh) 2010-05-14 2010-05-14 一种多层套管式热交换器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102243027A true CN102243027A (zh) 2011-11-16
CN102243027B CN102243027B (zh) 2013-02-13

Family

ID=44961203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010172213 Active CN102243027B (zh) 2010-05-14 2010-05-14 一种多层套管式热交换器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102243027B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106370038A (zh) * 2016-10-27 2017-02-01 席先军 一种换热器及换热机组系统
CN107757299A (zh) * 2017-11-20 2018-03-06 吉林大学 一种使用三层套管式中间换热器的汽车空调及其控制方法
CN109186287A (zh) * 2018-08-16 2019-01-11 纳盛洁净技术（苏州）有限公司 一种卫生级内外层置换式热交换器

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR470955A (fr) * 1914-04-06 1914-10-08 Doering & Hartog Dispositif pour l'échange du froid et de la chaleur
DE886376C (de) * 1944-04-09 1953-08-13 Alfred Schuelpke Waermeaustauscher, insbesondere fuer Warmwasserbereitung
GB804744A (en) * 1956-03-19 1958-11-19 Andre Huet Improvements in and relating to tube connections and assemblies
CN2510815Y (zh) * 2002-01-11 2002-09-11 陈树标 多层高效换热器
US20070079630A1 (en) * 2005-10-07 2007-04-12 Brandon Mark A Apparatus and method for condensing hydrocarbons from natural gas
CN201306954Y (zh) * 2008-10-31 2009-09-09 江左 热交换器
CN201653197U (zh) * 2010-05-14 2010-11-24 中国科学院金属研究所 一种多层套管式热交换器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR470955A (fr) * 1914-04-06 1914-10-08 Doering & Hartog Dispositif pour l'échange du froid et de la chaleur
DE886376C (de) * 1944-04-09 1953-08-13 Alfred Schuelpke Waermeaustauscher, insbesondere fuer Warmwasserbereitung
GB804744A (en) * 1956-03-19 1958-11-19 Andre Huet Improvements in and relating to tube connections and assemblies
CN2510815Y (zh) * 2002-01-11 2002-09-11 陈树标 多层高效换热器
US20070079630A1 (en) * 2005-10-07 2007-04-12 Brandon Mark A Apparatus and method for condensing hydrocarbons from natural gas
CN201306954Y (zh) * 2008-10-31 2009-09-09 江左 热交换器
CN201653197U (zh) * 2010-05-14 2010-11-24 中国科学院金属研究所 一种多层套管式热交换器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106370038A (zh) * 2016-10-27 2017-02-01 席先军 一种换热器及换热机组系统
CN107757299A (zh) * 2017-11-20 2018-03-06 吉林大学 一种使用三层套管式中间换热器的汽车空调及其控制方法
CN107757299B (zh) * 2017-11-20 2024-04-16 吉林大学 一种使用三层套管式中间换热器的汽车空调及其控制方法
CN109186287A (zh) * 2018-08-16 2019-01-11 纳盛洁净技术（苏州）有限公司 一种卫生级内外层置换式热交换器

Also Published As

Publication number Publication date
CN102243027B (zh) 2013-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102721299A (zh) 一种阶梯式高效换热器
CN203671912U (zh) 一种用于空气源热泵热水器的水箱
CN102243027B (zh) 一种多层套管式热交换器
CN201706810U (zh) 热泵式热水器用微通道换热器
CN202747865U (zh) 饮水机用高效热交换器
CN201000291Y (zh) 套管式换热器
CN207214870U (zh) 管壳式油水换热器
CN201653198U (zh) 换热装置
CN201652803U (zh) 一种改进型保温水箱
CN201434611Y (zh) 燃气热水器的显热换热器
CN201653197U (zh) 一种多层套管式热交换器
CN102022933A (zh) 绕管式换热器
CN201628025U (zh) 改夹套管为内管和辅助外半管的管道设备
CN204286169U (zh) 一种用于高温高压腐蚀性环境的换热器
CN203148040U (zh) 燃气热水器的换热器
CN206974236U (zh) 壳程多股流绕管式换热器
CN204757744U (zh) 一种盘管式换热器
CN201293575Y (zh) 塑料套管换热器
CN207649173U (zh) 一种微通道管道换热器
RU2410621C1 (ru) Переходник
CN201935605U (zh) 绕管式换热器
CN1920459A (zh) 啤酒厂热能回收装置
CN207635902U (zh) 高粘物料用换热器
CN101290195A (zh) 半封闭套管换热器
CN102087078A (zh) 一种串联套管热交换装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant