CN106197082A - 多层套管式预热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多层套管式预热器，包括设置在顶部的热流体入口和冷却水出口，设置在底部的热流体出口和冷却水入口，所述热流体入口和热流体出口之间、以及冷却水入口和冷却水出口之间通过套管相连通，其特征在于，所述套管自内向外包括同心的内热流体管、冷却水管和外热流体管，冷却水管的首尾端分别与冷却水出口和冷却水入口相连，内热流体管和外热流体管的首尾端分别与热流体入口和热流体出口相连；所述套管的中间部分位于水箱内，所述水箱设置有进水口和出水口，所述出水口设置有排水阀，所述水箱位于出水口处设置有温度传感器。采用多层套管结构，保证冷却水的内外侧受热均匀，提高流速，提高传热效果，同时，充分利用热流体的热量。

Description

多层套管式预热器

技术领域

本发明涉及多层套管式预热器。

背景技术

现有设计的套管式预热器采用大小直径的两个管子套在一起组成同心管，其中，内管流通热流体，外管流通冷却水。此种结构，冷却水的内外侧受热不均匀，热流体的内外侧传热也不均匀，造成热交换效率低，传热效果差等问题。

另外，排出的热流体虽然大部分热量被冷却水吸收，但仍还存在一部分热量无法被冷却水吸收，没有充分利用热流体的热量。

发明内容

针对上述问题，本发明提供多层套管式预热器，采用多层套管结构，保证冷却水的内外侧受热均匀，提高流速，提高传热效果，同时，充分利用热流体的热量。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

多层套管式预热器，包括设置在顶部的热流体入口和冷却水出口，设置在底部的热流体出口和冷却水入口，所述热流体入口和热流体出口之间、以及冷却水入口和冷却水出口之间通过套管相连通，其特征在于，所述套管自内向外包括同心的内热流体管、冷却水管和外热流体管，冷却水管的首尾端分别与冷却水出口和冷却水入口相连，内热流体管和外热流体管的首尾端分别与热流体入口和热流体出口相连；

所述套管的中间部分位于水箱内，所述水箱设置有进水口和出水口，所述出水口设置有排水阀，所述水箱位于出水口处设置有温度传感器。

优选，还包括单片机，所述温度传感器与单片机相连，所述单片机控制排水阀的闭合。

优选，所述套管呈螺旋状，所述内热流体管、冷却水管和外热流体管的直径比为1：2：3。

或者，所述套管包括若干个平行设置的水平连接管，若干个水平连接管的首尾端通过U形连接管相连通，所述内热流体管、冷却水管和外热流体管的直径比为1：2：3。

本发明的有益效果是：冷却水管的内外侧分别设置了内热流体管和外热流体管，保证冷却水的内外侧受热均匀，另外，冷却水从底部进入套管、顶部排出，而热流体从顶部进入套管、底部排出，分别与冷却水成为错流状，提高流速，提高传热效果。同时，水箱充分利用热流体的热量，可以排出温度低于冷却水出口温度的热水，提高热流体热量的利用率。

附图说明

图1是本发明多层套管式预热器的结构示意图；

图2是本发明套管的剖视图；

附图的标记含义如下：

1：热流体入口；2：冷却水出口；3：热流体出口；4：冷却水入口；5：内热流体管；6：冷却水管；7：外热流体管；8：U形连接管；9：水箱；10：进水口；11：出水口；12：排水阀；13：温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

多层套管式预热器，如图1所示，包括设置在顶部的热流体入口1和冷却水出口2，设置在底部的热流体出口3和冷却水入口4，所述热流体入口1和热流体出口3之间、以及冷却水入口4和冷却水出口2之间通过套管相连通，其中的套管是三层同心管。

如图2所示，所述套管自内向外包括同心的内热流体管5、冷却水管6和外热流体管7，冷却水管6的首尾端分别与冷却水出口2和冷却水入口4相连，内热流体管5和外热流体管7的首尾端分别与热流体入口1和热流体出口3相连。

所述套管的中间部分（即不包括首尾两端的部分）位于水箱9内，所述水箱9设置有进水口10和出水口11，所述出水口11设置有排水阀12，所述水箱9位于出水口11处设置有温度传感器13。

优选，还包括单片机，所述温度传感器13与单片机相连，所述单片机控制排水阀12的闭合：当温度传感器13检测到水箱9内的水温度达到设定值时，则单片机控制排水阀12打开；当温度传感器13检测到水箱9内的水温度低于设定值时，则单片机控制排水阀12闭合。也可以通过设置定时器来取代温度传感器13。

优选，所述套管呈螺旋状，所述内热流体管5、冷却水管6和外热流体管7的直径比为1：2：3。或者，所述套管包括若干个平行设置的水平连接管，若干个水平连接管的首尾端通过U形连接管8相连通，所述内热流体管5、冷却水管6和外热流体管7的直径比为1：2：3。如图1所示，所述水平连接管的数量是5个，并通过4个U形连接管8相连通。

为了提高传热效率，所述套管的材质是钢管。冷却水管的内外侧分别设置了内热流体管和外热流体管，保证冷却水的内外侧受热均匀，另外，冷却水从底部进入套管、顶部排出，而热流体从顶部进入套管、底部排出，分别与冷却水成为错流状，提高流速，提高传热效果。同时，水箱充分利用热流体的热量，可以排出温度低于冷却水出口温度的热水，提高热流体热量的利用率。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.多层套管式预热器，包括设置在顶部的热流体入口（1）和冷却水出口（2），设置在底部的热流体出口（3）和冷却水入口（4），所述热流体入口（1）和热流体出口（3）之间、以及冷却水入口（4）和冷却水出口（2）之间通过套管相连通，其特征在于，所述套管自内向外包括同心的内热流体管（5）、冷却水管（6）和外热流体管（7），冷却水管（6）的首尾端分别与冷却水出口（2）和冷却水入口（4）相连，内热流体管（5）和外热流体管（7）的首尾端分别与热流体入口（1）和热流体出口（3）相连；

所述套管的中间部分位于水箱（9）内，所述水箱（9）设置有进水口（10）和出水口（11），所述出水口（11）设置有排水阀（12），所述水箱（9）位于出水口（11）处设置有温度传感器（13）。

2.根据权利要求1所述的多层套管式预热器，其特征在于，还包括单片机，所述温度传感器（13）与单片机相连，所述单片机控制排水阀（12）的闭合。

3.根据权利要求1所述的多层套管式预热器，其特征在于，所述套管呈螺旋状，所述内热流体管（5）、冷却水管（6）和外热流体管（7）的直径比为1：2：3。

4.根据权利要求1所述的多层套管式预热器，其特征在于，所述套管包括若干个平行设置的水平连接管，若干个水平连接管的首尾端通过U形连接管（8）相连通，所述内热流体管（5）、冷却水管（6）和外热流体管（7）的直径比为1：2：3。

5.根据权利要求4所述的多层套管式预热器，其特征在于，所述水平连接管的数量是5个，并通过4个U形连接管（8）相连通。

6.根据权利要求1所述的多层套管式预热器，其特征在于，所述套管的材质是钢管。