CN109539832B - 一种多管板换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多管板换热器，主要涉及换热器领域。包括搅动轮、前部管、后部管、主体管、冷却管和端板，搅动轮为漏斗形结构，搅动轮内部设有与搅动轮轴线倾斜的搅动叶片，搅动叶片在转动时在搅动轮的中部留有圆柱形空间，搅动叶片推动流体向与搅动轮轴线处移动，搅动轮同轴安装在前部管内，前部管的截面设有与搅动轮相适应的变径结构，后部管与前部管截面较大一端通过法兰连接，搅动轮大口端设有带动装置带动搅动轮转动，主体管与前部管截面较小一端通过法兰连接，主体管与后部管截面较小一端通过法兰连接，冷却管与主体管同轴布置，冷却管通过端板与主体管法兰连接。本发明的有益效果在于：带动换热器内的冷却液向换热器中部流动。

Description

一种多管板换热器

技术领域

本发明涉及换热器领域，具体是一种多管板换热器。

背景技术

在石油化工领域有很多地方需要对气体或者液体进行冷却，在使用过程中通过在冷却管外部用温度低于冷却管内部的液体对冷却管内的液体或者气体进行冷却，常用的多管板换热器，在多管板换热其中有多条平行与外管的冷却管，在冷却时靠近外侧的冷却管和冷却液先接触，当冷却液到达靠近中心部位时冷却液已经有一定的温升，如果液体流速较慢时中间部位的冷却管的冷却效果低于靠近外侧的冷却管，造成整个换热器换热效果不好，影响最后的整体换热器的冷却效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多管板换热器，它带动换热器内的冷却液向换热器中部流动。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种多管板换热器，包括搅动轮、前部管、后部管、主体管、冷却管和端板，所述搅动轮为漏斗形结构，所述搅动轮内部设有与搅动轮轴线倾斜的搅动叶片，所述搅动叶片在转动时在搅动轮的中部留有圆柱形空间，所述搅动叶片推动流体向与搅动轮轴线处移动，所述搅动轮同轴安装在前部管内，所述前部管的截面设有与搅动轮相适应的变径结构，所述后部管与前部管截面较大一端通过法兰连接，所述搅动轮大口端设有带动装置带动搅动轮转动，所述主体管与前部管截面较小一端通过法兰连接，所述主体管与后部管截面较小一端通过法兰连接，所述冷却管与主体管同轴布置，所述冷却管通过端板与主体管法兰连接。

所述后部管为变径结构，所述后部管靠近前部管一端截面大于另一端截面，所述后部管靠近前部管一端管径与带动装置相适应。

所述带动装置包括驱动叶片和端部板，所述驱动叶片设置在搅动轮的大口端，所述驱动叶片平行于搅动轮轴线布置，所述驱动叶片远离搅动轮一端设置有端部板，所述端部板为环状结构，所述后部管变径处形成的环状平台与端部板相接触，所述后部管截面较大一侧的管壁上设有垂直于后部管轴线方向的动力管，所述动力管轴线与后部管轴线不在同一平面内。

所述动力管轴线位置远离后部管轴线布置。

所述动力管远离后部管一端设有调压阀。

所述端部板环状结构内径与后部管截面较小一侧的内管壁直径相同。

所述搅动轮外表面设有第一自润滑衬套。

所述前部管上与搅动轮的接触面上设有第二自润滑衬套。

所述端部板远离驱动叶片一侧设有第三自润滑衬套。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

通过动力管内的冷却液带动搅动轮上的驱动叶片从而带动搅动轮转动，搅动轮为漏斗形结构，搅动轮转动时搅动轮内部的叶片会将冷却液从搅动轮小口端推向换热器的中间位置，将冷却液推出后搅动轮位置会形成压力较低的区域，驱动叶片转动的同时会带动叶片向换热器径向增大方向流动，从而将其他位置的冷却液吸引到搅动轮的大口端，从而带动整个换热器中的冷却液的流动，使靠近中间部分的冷却管也可以得到较低温度的冷却液进行冷却，使得整个换热器中不同位置的冷却管可以有接近的换热效果，使得整个换热器效率稳定。

附图说明

附图1是本发明的剖视图。

附图2是本发明的A部放大图。

附图3是本发明的去除主体管、冷却管和调压阀的结构立体示意图。

附图4是本发明的去除主体管、冷却管和调压阀的结构立体剖视图。

附图中所示标号：

1、搅动轮；2、前部管；3、后部管；4、主体管；5、冷却管；6、端板；7、搅动叶片；8、带动装置；9、驱动叶片；10、端部板；11、动力管；12、调压阀；13、第一自润滑衬套；14、第二自润滑衬套；15、第三自润滑衬套。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

本发明所述是一种多管板换热器，主体结构包括搅动轮1、前部管2、后部管3、主体管4、冷却管5和端板6，为了实现搅动换热器内部液体，所述搅动轮1为漏斗形结构，所述搅动轮1内部设有与搅动轮1轴线倾斜的搅动叶片7，通过倾斜的叶片带动液体向管道中心流动，为了是冷却管5正常通过，所述搅动叶片7在转动时在搅动轮1的中部留有圆柱形空间，冷却管5在搅动轮1中间部位布置，所述搅动叶片7推动流体向与搅动轮1轴线处移动，为了方便进行安装，所述搅动轮1同轴安装在前部管2内，所述前部管2的截面设有与搅动轮1相适应的变径结构，所述搅动轮1安装在前部管2截面较大一端，所述前部管2的变径结构的截面较大一端直径与搅动轮1外径向配合，所述前部管2截面较小一端与搅动轮1叶片形成的圆柱直径相同，所述变径位置的结构为倾斜结构与搅动轮1漏斗形结构相配合，所述后部管3与前部管2截面较大一端通过法兰连接，为了能带动搅动轮1转动，所述搅动轮1大口端设有带动装置8带动搅动轮1转动，为了形成整体的换热器，所述主体管4与前部管2截面较小一端通过法兰连接，所述主体管4与后部管3截面较小一端通过法兰连接，所述冷却管5与主体管4同轴布置，所述冷却管5通过端板6与主体管4法兰连接，前部管2和后部管3相远离的两侧分别连接主体管4形成换热器主体结构。

为了给进入搅动轮1的液体提供流动通道，所述后部管3为变径结构，所述后部管3靠近前部管2一端截面大于另一端截面，所述后部管3靠近前部管2一端管径与带动装置8相适应，后部管3在搅动轮1截面较大一端有较大的截面方便液体流入到搅动轮1中，减少液体流动的阻力。

为了带动搅动轮1转动，所述带动装置8包括驱动叶片9和端部板10，所述驱动叶片9设置在搅动轮1的大口端，所述驱动叶片9平行于搅动轮1轴线布置，所述驱动叶片9远离搅动轮1一端设置有端部板10，所述端部板10为环状结构，所述后部管3变径处形成的环状平台与端部板10相接触，所述后部管3截面较大一侧的管壁上设有垂直于后部管3轴线方向的动力管11，所述动力管11轴线与后部管3轴线不在同一平面内，通过动力管11内向外流出的冷却液推动驱动叶片9，实现驱动叶片9带动搅动轮1转动，端部板10阻挡推动叶片的冷却液向远离搅动轮1的方向转动，使更多的冷却液流向搅动轮1。

为了能提高动力管11中冷却液推动搅动轮1的效率，所述动力管11轴线位置远离后部管3轴线布置，此时液体推动的驱动叶片9距离搅动轮1轴线位置较远，可以给搅动轮1提供较大的转矩，而且冷却管5沿搅动轮1轴线均匀分布有多个。

为了能控搅动轮1转动速度，所述动力管11远离后部管3一端设有调压阀12，通过调节动力管11中冷却液的压力改变其流速，从而改变冷却液对驱动叶片9的冲击力，实现对搅动轮1驱动力的变化实现对搅动轮1转动速度的控制。

为了使换热器内部的液体可以正常流动，所述端部板10环状结构内径与后部管3截面较小一侧的内管壁直径相同，减少端部板10对换热器主体管4内部的冷却液正常流动的阻碍。

为了在低速状态下搅动轮1可以稳定运转，所述搅动轮1外表面设有第一自润滑衬套13，第一自润滑衬套13可由聚四氟乙烯、聚缩醛、聚甲醛、聚碳酸脂、聚酰胺、聚砜、聚酰亚胺、氯化聚醚、聚苯硫醚和聚对苯二甲酸酯等材料制成，通过自润滑材料实现对搅动轮1转动的支撑。

为了在低速状态下搅动轮1可以稳定运转，所述前部管2上与搅动轮1的接触面上设有第二自润滑衬套14，第二自润滑衬套14可由聚四氟乙烯、聚缩醛、聚甲醛、聚碳酸脂、聚酰胺、聚砜、聚酰亚胺、氯化聚醚、聚苯硫醚和聚对苯二甲酸酯等材料制成，通过自润滑材料实现对搅动轮1转动的支撑。

为了在低速状态下搅动轮1可以稳定运转，限制搅动轮1轴向的窜动，所述端部板10远离驱动叶片9一侧设有第三自润滑衬套15，第三自润滑衬套15可由聚四氟乙烯、聚缩醛、聚甲醛、聚碳酸脂、聚酰胺、聚砜、聚酰亚胺、氯化聚醚、聚苯硫醚和聚对苯二甲酸酯等材料制成，端部板10远离驱动叶片9一侧与后部管3变径位置相配合。

实施例：一种多管板换热器，包括搅动轮1、前部管2、后部管3、主体管4、冷却管5和端板6，所述搅动轮1为漏斗形结构，所述搅动轮1内部设有与搅动轮1轴线倾斜的搅动叶片7，通过倾斜的叶片带动液体向管道中心流动，所述搅动叶片7在转动时在搅动轮1的中部留有圆柱形空间，冷却管5在搅动轮1中间部位布置，所述搅动叶片7推动流体向与搅动轮1轴线处移动，所述搅动轮1同轴安装在前部管2内，所述前部管2的截面设有与搅动轮1相适应的变径结构，所述搅动轮1安装在前部管2截面较大一端，所述前部管2的变径结构的截面较大一端直径与搅动轮1外径向配合，所述前部管2截面较小一端与搅动轮1叶片形成的圆柱直径相同，所述变径位置的结构为倾斜结构与搅动轮1漏斗形结构相配合，所述搅动轮1外表面设有第一自润滑衬套13，所述第一自润滑衬套13使用特氟龙材料，通过自润滑材料实现对搅动轮1转动的支撑。所述前部管2上与搅动轮1的接触面上设有第二自润滑衬套14，所述第二自润滑衬套14使用特氟龙材料，通过自润滑材料实现对搅动轮1转动的支撑。所述后部管3与前部管2截面较大一端通过法兰连接，所述搅动轮1大口端设有带动装置8带动搅动轮1转动，所述主体管4与前部管2截面较小一端通过法兰连接，所述主体管4与后部管3截面较小一端通过法兰连接，所述后部管3为变径结构，所述后部管3靠近前部管2一端截面大于另一端截面，所述后部管3靠近前部管2一端管径与带动装置8相适应，后部管3在搅动轮1截面较大一端有较大的截面方便液体流入到搅动轮1中，减少液体流动的阻力。所述带动装置8包括驱动叶片9和端部板10，所述驱动叶片9设置在搅动轮1的大口端，所述驱动叶片9平行于搅动轮1轴线布置，所述驱动叶片9远离搅动轮1一端设置有端部板10，所述端部板10为环状结构，所述端部板10环状结构内径与后部管3截面较小一侧的内管壁直径相同，减少端部板10对换热器主体管4内部的冷却液正常流动的阻碍。所述端部板10远离驱动叶片9一侧设有第三自润滑衬套15，所述第三自润滑衬套15使用特氟龙材料，端部板10远离驱动叶片9一侧与后部管3变径位置相配合。所述后部管3变径处形成的环状平台与端部板10相接触，所述后部管3截面较大一侧的管壁上设有垂直于后部管3轴线方向的动力管11，所述动力管11轴线与后部管3轴线不在同一平面内，所述动力管11轴线位置远离后部管3轴线布置，此时液体推动的驱动叶片9距离搅动轮1轴线位置较远，可以给搅动轮1提供较大的转矩，而且冷却管5沿搅动轮1轴线均匀分布有四个。所述动力管11远离后部管3一端设有调压阀12，通过调节动力管11中冷却液的压力改变其流速，从而改变冷却液对驱动叶片9的冲击力，实现对搅动轮1驱动力的变化实现对搅动轮1转动速度的控制。通过动力管11内向外流出的冷却液推动驱动叶片9，实现驱动叶片9带动搅动轮1转动，端部板10阻挡推动叶片的冷却液向远离搅动轮1的方向转动，使更多的冷却液流向搅动轮1。所述冷却管5与主体管4同轴布置，所述冷却管5通过端板6与主体管4法兰连接，前部管2和后部管3相远离的两侧分别连接主体管4形成换热器主体结构。

通过动力管11内的冷却液带动搅动轮1上的驱动叶片9从而带动搅动轮1转动，搅动轮1为漏斗形结构，搅动轮1转动时搅动轮1内部的叶片会将冷却液从搅动轮1小口端推向换热器的中间位置，将冷却液推出后搅动轮1位置会形成压力较低的区域，驱动叶片9转动的同时会带动叶片向换热器径向增大方向流动，从而将其他位置的冷却液吸引到搅动轮1的大口端，从而带动整个换热器中的冷却液的流动，在低速运行过程中通过第一自润滑衬套13与第二自润滑衬套14配合完成转动，在搅动轮1速度增加，在第一自润滑衬套13与第二自润滑衬套14配之间形成液体薄膜，从而实现搅动轮1在前部管2内浮动状态转动，大大减少运行阻力。通过搅动轮1转动带动搅动轮1内部叶片转动实现将换热器内的冷却液推向换热器中间部分，使靠近中间部分的冷却管5也可以得到较低温度的冷却液进行冷却，使得整个换热器中不同位置的冷却管5可以有接近的换热效果，使得整个换热器效率稳定。

Claims (9)

1.一种多管板换热器，其特征在于：包括搅动轮(1)、前部管(2)、后部管(3)、主体管(4)、冷却管(5)和端板(6)，所述搅动轮(1)为漏斗形结构，所述搅动轮(1)内部设有与搅动轮(1)轴线倾斜的搅动叶片(7)，所述搅动叶片(7)在转动时在搅动轮(1)的中部留有圆柱形空间，所述搅动叶片(7)推动流体向与搅动轮(1)轴线处移动，所述搅动轮(1)同轴安装在前部管(2)内，所述前部管(2)的截面设有与搅动轮(1)相适应的变径结构，所述后部管(3)与前部管(2)截面较大一端通过法兰连接，所述搅动轮(1)大口端设有带动装置(8)带动搅动轮(1)转动，所述主体管(4)与前部管(2)截面较小一端通过法兰连接，所述主体管(4)与后部管(3)截面较小一端通过法兰连接，所述冷却管(5)与主体管(4)同轴布置，所述冷却管(5)通过端板(6)与主体管(4)法兰连接。

2.根据权利要求1所述一种多管板换热器，其特征在于：所述后部管(3)为变径结构，所述后部管(3)靠近前部管(2)一端截面大于另一端截面，所述后部管(3)靠近前部管(2)一端管径与带动装置(8)相适应。

3.根据权利要求2所述一种多管板换热器，其特征在于：所述带动装置(8)包括驱动叶片(9)和端部板(10)，所述驱动叶片(9)设置在搅动轮(1)的大口端，所述驱动叶片(9)平行于搅动轮(1)轴线布置，所述驱动叶片(9)远离搅动轮(1)一端设置有端部板(10)，所述端部板(10)为环状结构，所述后部管(3)变径处形成的环状平台与端部板(10)相接触，所述后部管(3)截面较大一侧的管壁上设有垂直于后部管(3)轴线方向的动力管(11)，所述动力管(11)轴线与后部管(3)轴线不在同一平面内。

4.根据权利要求3所述一种多管板换热器，其特征在于：所述动力管(11)轴线位置远离后部管(3)轴线布置。

5.根据权利要求4所述一种多管板换热器，其特征在于：所述动力管(11)远离后部管(3)一端设有调压阀(12)。

6.根据权利要求3所述一种多管板换热器，其特征在于：所述端部板(10)环状结构内径与后部管(3)截面较小一侧的内管壁直径相同。

7.根据权利要求1所述一种多管板换热器，其特征在于：所述搅动轮(1)外表面设有第一自润滑衬套(13)。

8.根据权利要求1所述一种多管板换热器，其特征在于：所述前部管(2)上与搅动轮(1)的接触面上设有第二自润滑衬套(14)。

9.根据权利要求3所述一种多管板换热器，其特征在于：所述端部板(10)远离驱动叶片(9)一侧设有第三自润滑衬套(15)。

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