CN105823348B - 双股流混合管束管壳式换热器 - Google Patents

双股流混合管束管壳式换热器 Download PDF

Info

Publication number
CN105823348B
CN105823348B CN201610335221.3A CN201610335221A CN105823348B CN 105823348 B CN105823348 B CN 105823348B CN 201610335221 A CN201610335221 A CN 201610335221A CN 105823348 B CN105823348 B CN 105823348B
Authority
CN
China
Prior art keywords
tube
straight tube
helix
straight
heat exchanger
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.)
Active
Application number
CN201610335221.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105823348A (zh
Inventor
吴金星
赵进元
吴心玉
张皓焱
王恒祥
石琦
孔凡君
倪硕
杨禹坤
王超
刘艳会
王明强
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.)
LUOYANG LONGHUI PETROCHEMICAL ENGINEERING Co Ltd
Zhengzhou University
Original Assignee
Luoyang Longhui Petrochemical Engineering Co ltd
Zhengzhou University
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 Luoyang Longhui Petrochemical Engineering Co ltd, Zhengzhou University filed Critical Luoyang Longhui Petrochemical Engineering Co ltd
Priority to CN201610335221.3A priority Critical patent/CN105823348B/zh
Publication of CN105823348A publication Critical patent/CN105823348A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105823348B publication Critical patent/CN105823348B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/02—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
    • F28F9/18—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

本发明公开一种双股流混合管束管壳式换热器，包括壳体、管板、法兰、封头、圆筒形隔板、螺旋管、螺旋肋条直管、普通直管、壳程进出口管、螺旋管管程进出口管、直管管程进出口管和耳式支座，其特征在于：由螺旋肋条直管和普通直管组成自支撑式直管束，用于代替传统缠绕管式换热器的芯筒，直管束的两端通过先胀后焊固定于管板上；所述螺旋管缠绕在直管束外，相邻两层螺旋管的缠绕方向相反，螺旋管两端通过先胀后焊固定于管板上；所述封头、圆筒形隔板与法兰组成管箱，圆筒形隔板一端焊接于封头内侧，另一端与管板上的圆形槽接合密封，并将管箱分成两个空间，分别对应于直管管程和螺旋管管程。本发明增大了换热面积，换热效率更高。

Description

双股流混合管束管壳式换热器
技术领域
本发明涉及管壳式换热器技术领域，特别涉及一种双股流混合管束管壳式换热器。
背景技术
换热器是调节工艺介质温度和回收余热从而实现节能降耗的关键设备之一。绕管换热器是一种特殊的管壳式换热器，与一般管壳式换热器相比，绕管换热器具有传热系数大、结构紧凑、管程结垢倾向小、运行费用省、占用空间小等优点，在大型空气分离装置的过冷器及液化器（液体氧、液体氨）中应用广泛，同时也广泛应用于制药、食品、石油、化工、冶金、电力、纺织和暖通等领域。
现有的缠绕管式换热器主要有壳体、芯筒和螺旋管束等零部件，芯筒为两端焊接固定于管板的封闭圆筒，位于换热器中心起支撑螺旋管的作用，这种结构导致芯筒部分不参与换热，浪费了换热器的空间，减少了换热面积，使换热器不够紧凑，换热效率有待提高。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种双股流混合管束管壳式换热器，用自支撑式直管束代替芯筒，增加了换热面积，将传统绕管式换热器芯筒部分占据的空间加以利用，提高了换热器换热效率。
本发明所采用的技术方案是：一种双股流混合管束管壳式换热器，包括壳体、管板、法兰、封头、圆筒形隔板、螺旋管、螺旋肋条直管、普通直管、壳程进出口管、螺旋管管程进出口管、直管管程进出口管和耳式支座。其特征在于：由螺旋肋条直管和普通直管组成自支撑式直管束，用于代替传统缠绕管式换热器的芯筒，直管束的两端通过先胀后焊固定于管板上；所述螺旋管缠绕在直管束外，相邻两层螺旋管的缠绕方向相反，螺旋管两端通过先胀后焊固定于管板上；所述封头、圆筒形隔板与法兰组成管箱，圆筒形隔板一端焊接于封头内侧，另一端与管板上的圆形槽对接密封，并将管箱分成两个空间，分别对应于直管管程和螺旋管管程。
所述管板对应于管箱的平面上加工出一圆形槽，用于与圆筒形隔板对接。
所述普通直管和螺旋肋条直管均采用较大直径的管材，可选用碳钢管或不锈钢管，而所述螺旋管采用较小直径的管材，可选用不锈钢管或铜管。
所述自支撑式直管束按同心圆形布管，其内层布置螺旋肋条直管，最外层布置普通直管，直管间靠螺旋肋条形成自支撑。
所述螺旋管由内向外逐层缠绕在自支撑式直管束上，螺旋管的层与层之间沿圆周间隔90º或60º设置2～6mm厚的金属隔条，螺旋管的管端与管板连接处采用先胀后焊方式固定。
所述螺旋肋条管是在普通直管外壁缠绕螺旋金属肋条，肋条的高度等于管间距，肋条两端通过点焊固定于直管上。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：一是用自支撑式直管束代替了传统绕管式换热器的芯筒，充分利用了芯筒部分所占的空间，增加了换热面积，提高了换热效率；二是自支撑式直管束与螺旋管束构成了混合管束，使换热器结构更紧凑，并改善了换热器壳程流体的流动空间；三是用圆筒形隔板把管箱分成两个空间，从而实现了管程双股流。
附图说明
图1为双股流混合管束管壳式换热器结构示意图。
图2为双股流混合管束管壳式换热器管板的主视图。
附图标记：1-封头；2-圆筒形隔板；3-壳体；4-耳式支座；5-壳程流体出口管；6-法兰；7-管板；8-直管管程流体进口管；9-螺旋管管程流体进口管；10-螺旋肋条直管；11-普通直管；12-螺旋管；13-壳程流体进口管；14-螺旋管管程流体出口管；15-直管管程流体出口管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
双股流混合管束管壳式换热器的组装过程：首先将螺旋肋条直管和普通直管由内层向外层逐层逐个插入一侧管板，接着再将直管逐根插入另一侧管板，然后通过先胀后焊的方式将所有直管与管板固定，组成自支撑式直管束；将螺旋管由内向外逐层缠绕在自支撑式直管束上，螺旋管层与层之间设置若干隔条，相邻层螺旋管束旋向相反，螺旋管管端与管板采用先胀后焊方式固定；将换热管束整体装入壳体，并将管板与壳体焊接；最后将带有圆筒形隔板的封头加装在壳体两端，并与壳体法兰连接固定。
换热器工作时，壳程流体从进口管13流入，在壳体内轴向冲刷直管管束和螺旋管管束，并与直管和螺旋管进行对流换热，从出口管5流出。直管管程和螺旋管管程对应两种不同换热介质，从直管管程流体进口管8和螺旋管管程流体进口管9分别流入直管管束10、11和螺旋管管束12，并与壳程流体交换热量，最终从直管管程流体出口管15和螺旋管管程流体出口管14流出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种双股流混合管束管壳式换热器，包括壳体、管板、法兰、封头、圆筒形隔板、螺旋管、螺旋肋条直管、普通直管、壳程进出口管、螺旋管管程进出口管、直管管程进出口管和耳式支座，其特征在于：由螺旋肋条直管和普通直管组成自支撑式直管束，用于代替传统缠绕管式换热器的芯筒，直管束的两端通过先胀后焊固定于管板上；所述自支撑直管束按同心圆形布管，其内层布置螺旋肋条直管，最外层布置普通直管，直管间靠螺旋肋条形成自支撑；所述螺旋管缠绕在直管束外，螺旋管两端通过先胀后焊固定于管板上；所述管板对应于管箱的平面上加工出一圆形槽，用于与圆筒形隔板对接；所述封头、圆筒形隔板与法兰组成管箱，圆筒形隔板一端焊接于封头内侧，另一端与管板上的圆形槽对接密封，并将管箱分成两个空间，分别对应于直管管程和螺旋管管程。
2.根据权利要求1所述的双股流混合管束管壳式换热器，其特征在于：所述普通直管和螺旋肋条直管均采用较大直径的管材，而所述螺旋管采用较小直径的管材。
3.根据权利要求1所述的双股流混合管束管壳式换热器，其特征在于：所述螺旋肋条管是在普通直管外壁缠绕螺旋金属肋条，肋条的高度等于管间距，肋条两端通过点焊固定于直管上。
4.根据权利要求1所述的双股流混合管束管壳式换热器，其特征在于：所述螺旋管由内向外逐层缠绕在自支撑式直管束上，螺旋管的层与层之间沿圆周间隔90º或60º设置2～6mm厚的金属隔条。
CN201610335221.3A 2016-05-19 2016-05-19 双股流混合管束管壳式换热器 Active CN105823348B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610335221.3A CN105823348B (zh) 2016-05-19 2016-05-19 双股流混合管束管壳式换热器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610335221.3A CN105823348B (zh) 2016-05-19 2016-05-19 双股流混合管束管壳式换热器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105823348A CN105823348A (zh) 2016-08-03
CN105823348B true CN105823348B (zh) 2018-11-13

Family

ID=56530107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610335221.3A Active CN105823348B (zh) 2016-05-19 2016-05-19 双股流混合管束管壳式换热器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105823348B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106152514A (zh) * 2016-09-27 2016-11-23 郑州大学 新型双股流中心回燃真空锅炉
CN106931306B (zh) * 2017-03-09 2020-03-31 中国石油大学(华东) 一种缠绕管式lng中间介质气化器
CN108801000B (zh) * 2018-08-17 2024-01-12 上海理工大学 多股流绕管式换热器的管程进出口连接管结构
CN109405589B (zh) * 2018-11-30 2023-10-27 华南理工大学 一种双管程独立换热的球形换热器
US12007177B2 (en) 2018-12-17 2024-06-11 Aquarden Technologies Aps Intertwined coil heat exchanger
CN110243090B (zh) * 2019-05-24 2020-07-07 湖南达道新能源开发有限公司 一种地热能热量交换装置
CN111729620A (zh) * 2020-07-28 2020-10-02 中国石油化工股份有限公司 一种组合式换热反应器
CN114146436B (zh) * 2021-10-29 2023-06-27 四川天宇油脂化学有限公司 一种脂肪酰胺生产用短程蒸馏器
CN114526618A (zh) * 2022-03-10 2022-05-24 郑州大学 一种多股流内套螺旋扭曲扁管绕管式换热器
CN115289872B (zh) * 2022-09-28 2023-02-07 安徽普泛能源技术有限公司 一种四元高效换热器及其吸收式制冰系统和应用

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1452089A (en) * 1973-01-16 1976-10-06 Svenska Maskinverken Ab Heat exchangers
JPS628501U (zh) * 1985-06-26 1987-01-19
CN2445276Y (zh) * 2000-10-18 2001-08-29 郑宝佳 全封闭蓄热型螺旋管式热交换器
CN201488611U (zh) * 2009-07-30 2010-05-26 杭州电子科技大学 一种双程分离式热交换器
CN102538387A (zh) * 2011-11-22 2012-07-04 张周卫 Lng低温液化三级制冷螺旋缠绕管式换热装备
CN202582275U (zh) * 2012-04-10 2012-12-05 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 多流体管壳式换热器
CN203489738U (zh) * 2013-08-02 2014-03-19 张明辉 不锈钢螺旋缠绕管式冷却器
CN104697360A (zh) * 2015-03-03 2015-06-10 郑州大学 壳程均流螺旋支撑纵流式换热器
CN205664699U (zh) * 2016-05-19 2016-10-26 郑州大学 双股流混合管束管壳式换热器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1452089A (en) * 1973-01-16 1976-10-06 Svenska Maskinverken Ab Heat exchangers
JPS628501U (zh) * 1985-06-26 1987-01-19
CN2445276Y (zh) * 2000-10-18 2001-08-29 郑宝佳 全封闭蓄热型螺旋管式热交换器
CN201488611U (zh) * 2009-07-30 2010-05-26 杭州电子科技大学 一种双程分离式热交换器
CN102538387A (zh) * 2011-11-22 2012-07-04 张周卫 Lng低温液化三级制冷螺旋缠绕管式换热装备
CN202582275U (zh) * 2012-04-10 2012-12-05 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 多流体管壳式换热器
CN203489738U (zh) * 2013-08-02 2014-03-19 张明辉 不锈钢螺旋缠绕管式冷却器
CN104697360A (zh) * 2015-03-03 2015-06-10 郑州大学 壳程均流螺旋支撑纵流式换热器
CN205664699U (zh) * 2016-05-19 2016-10-26 郑州大学 双股流混合管束管壳式换热器

Also Published As

Publication number Publication date
CN105823348A (zh) 2016-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105823348B (zh) 双股流混合管束管壳式换热器
CN107228581B (zh) 单股流异径管绕管式换热器
CN107255422A (zh) 壳程多股流绕管式换热器
CN201281561Y (zh) 换热管内外流体介质双螺旋流动壳管式换热器
CN206724748U (zh) 螺旋缠绕管式换热器
CN107270741A (zh) 多股流异径管绕管式换热器
CN205664699U (zh) 双股流混合管束管壳式换热器
CN105823349B (zh) 双管程混合管束换热器
CN208398689U (zh) 一种自支撑双螺旋翅片管换热器
CN207147275U (zh) 多股流异径管绕管式换热器
CN206974236U (zh) 壳程多股流绕管式换热器
CN203501883U (zh) 一种带支撑板的换热器
CN205679092U (zh) 双管程混合管束换热器
CN212645450U (zh) 卧置叠加式多管程换热器
CN108519007A (zh) 一种自支撑双螺旋翅片管换热器
CN205138265U (zh) 一种适用于超高分子聚乙烯聚合釜的缠绕管式冷却器
CN207976014U (zh) 一种管束缠绕式换热器
CN207147276U (zh) 单股流异径管绕管式换热器
CN2723940Y (zh) 热水供应系统中的换热器
CN206724747U (zh) 螺旋缠绕管式换热器
CN206724757U (zh) 一种防腐蚀列管换热器
CN200993537Y (zh) 盘管式热交换器
CN220750876U (zh) 一种螺旋缠绕管式换热器
CN205090833U (zh) 同轴体组合换热器
CN216523265U (zh) 一种高效换热器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Wu Jinxing

Inventor after: Wang Chao

Inventor after: Liu Yanhui

Inventor after: Wang Mingqiang

Inventor after: Zhao Jinyuan

Inventor after: Wu Xinyu

Inventor after: Zhang Haoyan

Inventor after: Wang Hengxiang

Inventor after: Shi Qi

Inventor after: Kong Fanjun

Inventor after: Ni Shuo

Inventor after: Yang Yukun

Inventor before: Wu Jinxing

Inventor before: Ni Shuo

Inventor before: Yang Yukun

Inventor before: Wang Mingqiang

Inventor before: Wang Chao

Inventor before: Liu Yanhui

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180930

Address after: 450001 100 science Avenue, Zhengzhou high tech Zone, Henan

Applicant after: Zhengzhou University

Applicant after: Luoyang Longhui Petrochemical Engineering Co., Ltd.

Address before: 450001 100 science Avenue, Zhengzhou high tech Zone, Henan

Applicant before: Zhengzhou University

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant