CN118089456A - 一种双联换热器及组合式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双联换热器，包括下换热器和上换热器；下换热器包括第一壳体、第一下管箱和第二下管箱，第一壳体设置第一流体进口，第一壳体还设置第一接管，第一壳体内设置第一换热管；第一下管箱设置第二流体出口；第二下管箱设置第二接管；上换热器包括第二壳体、第一上管箱和第二上管箱，第二壳体设置第三接管，第三接管与第一接管连接，第二壳体设置第一流体出口，第二壳体内设置第二换热管；第一上管箱设置第二流体进口；第二上管箱设置第四接管，第四接管与第二接管连接。本发明还公开一种组合式换热器。本发明通过设置上换热器和下换热器，上换热器和下换热器连接在一起，从而改变流体的流向，减少占地面积。

Description

一种双联换热器及组合式换热器

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，特别涉及一种双联换热器及组合式换热器。

背景技术

换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又可以成为热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。

传统的换热器通常包括壳体和换热管，换热管设置在壳体内，壳体内走第一流体，换热管内走第二流体，第二流体与第一流体的热量不同，从而实现热交换。为了增加第一流体和第二流体的流程，传统的换热器壳体长度较大，从而使得占地面积大。有鉴于此，本发明人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种双联换热器，其通过设置上换热器和下换热器，上换热器和下换热器连接在一起，从而改变流体的流向，减少占地面积。

本发明的第二目的在于提出一种组合式换热器。

为达到上述目的，本发明一方面提出了一种双联换热器，包括下换热器和上换热器；

下换热器包括第一壳体、第一下管箱和第二下管箱，第一壳体设置第一流体进口，第一壳体还设置第一接管，第一壳体内设置第一换热管；第一下管箱设置在第一壳体一端，第一下管箱设置第二流体出口，第一下管箱与第一换热管一端连通；第二下管箱设置在第一壳体另一端，第二下管箱设置第二接管，第二下管箱与第一换热管另一端连通；

上换热器包括第二壳体、第一上管箱和第二上管箱，第二壳体设置第三接管，第三接管与第一接管连接，第二壳体设置第一流体出口，第二壳体内设置第二换热管；第一上管箱设置在第二壳体一端，第一上管箱设置第二流体进口，第一上管箱与第二换热管一端连通；第二上管箱设置在第二壳体另一端，第二上管箱设置第四接管，第四接管与第二接管连接，第二上管箱与第二换热管另一端连通。

进一步，第一壳体上部设置第一支座,第二壳体下部设置第二支座，第二支座端部与第一支座端部连接。

进一步，第一支座设置为两个，第二支座设置为两个，每一第二支座与一第一支座连接。

进一步，第一上管箱位于第一下管箱上部，第二上管箱位于第二下管箱上部。

进一步，第三接管设置第一膨胀节，第四接管设置第二膨胀节。

进一步，第一壳体内设置防冲板，防冲板正对第一流体进口，防冲板的板面所在的平面垂直于第一流体流动的方向，防冲板的板面上设置多个防冲孔。

进一步，防冲板上设置用于固定在第一壳体内的安装板。

进一步，第二上管箱包括管板、箱体和管箱盖，管板设置在第二壳体端部，箱体一端设置在管板，管箱盖设置在箱体另一端。

进一步，管箱盖外侧设置法兰盖，箱体外侧设置法兰，法兰与法兰盖连接在一起。

进一步，箱体由耐腐蚀材料制作而成；管箱盖内侧设置衬环，衬环由耐腐蚀材料制作而成；衬环与箱体之间设置垫片。

进一步，上换热器内设置折流板，折流板包括上折流板和下折流板，上折流板上端形成上挡板，上挡板和上折流板设置在第二壳体内，上折流板下端与第二壳体内侧壁之间形成第一过道，下折流板下端形成下挡板，下挡板和下折流板设置在第二壳体内，下折流板上端与第二壳体内侧壁之间形成第二过道。

进一步，上折流板设置为多个，下折流板设置为多个，上折流板与下折流板相间设置。

进一步，折流板上设置供第二换热管穿过的第一穿孔。

进一步，第一穿孔设置为多个，相邻的三个第一穿孔呈正三角形布局。

进一步，相邻的上折流板和下折流板之间设置支撑板，支撑板上端与第二壳体内侧壁之间形成第三过道，所述支撑板下端与第二壳体内侧壁之间形成第四过道。

进一步，支撑板上设置供第二换热管穿过的第二穿孔。

进一步，第二穿孔设置为多个，相邻的三个第二穿孔呈正三角形布局。

进一步，折流板和支撑板通过定距机构设置在第二壳体内，定距机构包括定距管和拉杆；定距管设置为多个，定距管一端抵靠在折流板上，定距管另一端抵靠在支撑板上；或者定距管一端抵靠在一支撑板上，定距管另一端抵靠在另一支撑板上；拉杆穿过定距管、折流板和支撑板后固定在第二壳体端部。

进一步，折流板和支撑板上设置供拉杆穿过的通孔。

进一步，相邻的上折流板和下折流板之间设置两个支撑板。

进一步，拉杆端部通过紧固件锁固在管板上。

为达到上述目的，本发明第二方面提出了一种组合式换热器，包括第一双联换热器和第二双联换热器，第一双联换热器和第二双联换热器均为上述所述的双联换热器，第一双联换热器的第二流体进口与第二双联换热器的第二流体出口相连接，第一双联换热器的第一流体出口与第二双联换热器的第一流体进口相连接。

采用上述结构后，本发明涉及的一种双联换热器及组合式换热器，其至少具有以下有益效果：

在使用时，将第一流体(如水)从第一流体进口输入第一壳体内，该第一流体沿着第一壳体内部流动后，通过第一接管和第三接管流至第二壳体内，最后从第一流体出口流出。同时，将第二流体(如高温酸性滤液)从第二流体进口输入第一上管箱内，然后通过第二换热管进入第二上管箱，接着通过第四接管和第二接管进入第二下管箱内，再接着通过第一换热管流至第一下管箱，最后通过第二流体出口流出。通过设置下换热器和上换热器，上换热器和下换热器连接在一起，从而改变流体的流向，减少占地面积。通过设置第一支座和第二支座，第二支座和第一支座连接在一起，从而将上换热器与下换热器牢固连接在一起，牢固性强。

附图说明

图1为根据本发明实施例的双联换热器的结构示意图；

图2为根据本发明实施例的双联换热器的分解图；

图3为图2中A部分的局部放大图；

图4为根据本发明实施例的防冲板与第一壳体的连接示意图；

图5a为根据本发明实施例的防冲板的结构示意图；

图5b为根据本发明实施例的防冲板另一角度的结构示意图；

图6为根据本发明实施例的上折流板的结构示意图；

图7为根据本发明实施例的下折流板的结构示意图；

图8为根据本发明实施例的支撑板的结构示意图；

图9为根据本发明实施例的定距机构与折流板的连接示意图；

图10为根据本发明实施例的组合式换热器的结构示意图；

图11为根据本发明实施例的组合式换热器的结构框图。

标号说明

下换热器1、第一壳体11、第一流体进口111、第一接管112、第一下管箱12、第二流体出口121、第二下管箱13、第二接管131、第一换热管14、第一支座15、防冲板16、防冲孔161、安装板162、上换热器2、第二壳体21、第三接管211、第一膨胀节2111、第一流体出口212、第一上管箱22、第二流体进口221、第二上管箱23、第四接管231、第二膨胀节2311、管板232、箱体233、法兰2331、管箱盖234、法兰盖2341、衬环2342、垫片2343、第二换热管24、第二支座25、折流板26、上折流板261、上挡板2611、第一过道2612、下折流板262、下挡板2621、第二过道2622、第一穿孔263、支撑板27、第二穿孔271、定距机构28、定距管281、拉杆282、第一双联换热器3a、第二双联换热器3b。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1至图9所示，本发明的一种双联换热器，包括下换热器1和上换热器2；下换热器1包括第一壳体11、第一下管箱12和第二下管箱13，第一壳体11设置第一流体进口111，第一壳体11还设置第一接管112，第一壳体11内设置第一换热管14；第一下管箱12设置在第一壳体11一端，第一下管箱12设置第二流体出口121，第一下管箱12与第一换热管14一端连通；第二下管箱13设置在第一壳体11另一端，第二下管箱13设置第二接管131，第二下管箱13与第一换热管14另一端连通；上换热器2包括第二壳体21、第一上管箱22和第二上管箱23，第二壳体21设置第三接管211，第三接管211与第一接管112连接，第二壳体21设置第一流体出口212，第二壳体21内设置第二换热管24；第一上管箱22设置在第二壳体21一端，第一上管箱22设置第二流体进口221，第一上管箱22与第二换热管24一端连通；第二上管箱23设置在第二壳体21另一端，第二上管箱23设置第四接管231，第四接管231与第二接管131连接，第二上管箱23与第二换热管24另一端连通。

这样，本发明涉及的一种双联换热器，在使用时，将第一流体(如水)从第一流体进口111输入第一壳体11内，该第一流体沿着第一壳体11内部流动后，通过第一接管112和第三接管211流至第二壳体21内，最后从第一流体出口212流出。同时，将第二流体(如高温酸性滤液)从第二流体进口221输入第一上管箱22内，然后通过第二换热管24进入第二上管箱23，接着通过第四接管231和第二接管131进入第二下管箱13内，再接着通过第一换热管14流至第一下管箱12，最后通过第二流体出口121流出。通过设置下换热器1和上换热器2，上换热器2和下换热器1连接在一起，从而改变流体的流向，减少占地面积。

如图1和图2所示，在图1和图2中，下换热器1内以一根第一换热管14为示例(第一换热管14实际上设置有多根，为了图简洁，图中体现一根第一换热管14)，第一换热管14一端与第一下管箱12连通，第一换热管14另一端与第二下管箱13连通。上换热器2内以一根第二换热管24为示例(第二换热管24实际上设置有多根，为了图简洁，图中体现一根第二换热管24)，第二换热管24一端与第一上管箱22连通，第二换热管24另一端与第二上管箱23连通。

可选地，第一壳体11上部设置第一支座15,第二壳体21下部设置第二支座25，第二支座25端部与第一支座15端部连接。通过设置第一支座15和第二支座25，第二支座25和第一支座15连接在一起，从而将上换热器2与下换热器1牢固连接在一起，牢固性强。具体地，第一支座15设置为两个，第二支座25设置为两个，每一第二支座25与一第一支座15连接。通过设置两个第一支座15和两个第二支座25，使得稳定性更强。

本示例中，第一上管箱22位于第一下管箱12上部，第二上管箱23位于第二下管箱13上部。如此，使得第一流体和第二流体的流程呈左框状，从而使得第一流体和第二流体的流程增大，换热效果更佳。

进一步地，第三接管211设置第一膨胀节2111，第四接管231设置第二膨胀节2311。第一流体和第二流体温度高，热量高，第一接管112和第三接管211连接时，第二接管131与第四接管231连接时的接管温度差大，通过设置第一膨胀节2111和第二膨胀节2311，因膨胀节轴向柔度大、容易变形，可补偿接管和壳体因壁温不同产生的热膨胀差，降低它们的轴向载荷，能有效地起到补偿轴向变形作用，从而减小接管和壳体的温差应力，避免引起强度破坏、失稳破坏和接管拉脱破坏。

在一些示例中，如图4所示，第一壳体11内设置防冲板16，防冲板16正对第一流体进口111，防冲板16的板面所在的平面垂直于第一流体流动的方向，防冲板16的板面上设置多个防冲孔161。第一流体进口111流入第一流体(水)后，第一流体进入第一壳体11，与之对应的进口处设置适当的防冲板16，防冲板16的作用就是在换热过程中,将冲击力均匀地分散到进口位置的换热管上,从而有效避免换热管的破裂。此外,防冲板16起到平衡流体对管道的冲击力的作用,有效地保护了换热管的安全性,提高了整个设备的使用寿命,并保证了换热器的良好工作状态。本示例中，防冲板16上设置用于固定在第一壳体11内的安装板162，通过设置安装板162，便于将防冲板16设置在第一壳体11内。安装板162的两侧部可以延伸形成折弯弧状安装部1621，在安装时，将折弯弧状安装部1621固定在第一壳体11内，通过设置折弯弧状安装部1621，使得防冲板16受到冲击时，提高整体的强度，防冲板16不易损坏，同时，两个折弯弧状安装部1621的朝向热换管方向，使得两个折弯弧状安装部1621之间具有一定的空间，从而使得防冲板16本体更靠近换热管，提高防冲效果。

如图2和图3所示，进一步地，第二上管箱23包括管板232、箱体233和管箱盖234，管板232设置在第二壳体21端部，箱体233一端设置在管板232，管箱盖234设置在箱体233另一端。其中，管箱盖234外侧设置法兰盖2341，箱体233外侧设置法兰2331，法兰2331与法兰盖2341连接在一起，通过设置法兰盖2341和法兰2331，可以使用固定件将法兰盖2341与法兰2331牢固连接在一起。

本示例中的箱体233由耐腐蚀材料制作而成；管箱盖234内侧设置衬环2342，衬环2342由耐腐蚀材料制作而成；衬环2342与箱体233之间设置垫片2343。

造纸工艺设备需要用热水将工艺中的酸性滤液降到一定温度，本示例中的第二流体为酸性滤液，酸性滤液腐蚀性强、流量大、温度高，因此，箱体233由耐腐蚀材料制作而成，衬环2342由耐腐蚀材料制作而成，从而防止酸性滤液腐蚀第二上管箱23。第一上管箱22、第一下管箱12和第二下管箱13的结构与第二上管箱23的结构相似，第一上管箱22、第一下管箱12和第二下管箱13的结构此处不再赘述。

在本发明较佳实施例中，上换热器2内设置折流板26，折流板26包括上折流板261和下折流板262，上折流板261上端形成上挡板2611，上挡板2611和上折流板261设置在第二壳体21内，上折流板261下端与第二壳体21内侧壁之间形成第一过道2612，下折流板262下端形成下挡板2621，下挡板2621和下折流板262设置在第二壳体21内，下折流板262上端与第二壳体21内侧壁之间形成第二过道2622。

在使用时，将第一流体通入第二壳体21内，第一流体在第二壳体21内流动时，第一流体移动至上挡板2611后，上挡板2611阻挡第一流体，上挡板2611驱使第一流体往下方流动，使得第一流体经过第一过道2612，第一流体继续流动至下挡板2621后，下挡板2621阻挡第一流体，下挡板2621驱使第一流体往上方流动。因此，本申请通过设置上挡板2611和下挡板2621，使得第一流体的流程增大，使得第一流体在第二壳体21流动的时间较长，从而提高换热效果。

本示例中，上折流板261设置为多个，下折流板262设置为多个，上折流板261与下折流板262相间设置。通过设置多个上折流板261和下折流板262，且上折流板261与下折流板262相间设置，如此，使得第一流体在第二壳体21内流动时，第一流体依次经过第一过道2612、第二过道2622、下一第一过道2612、下一第二过道2622，从而进一步增大第一流体的流程。

进一步地，折流板26上设置供第二换热管24穿过的第一穿孔263，通过设置第一穿孔263，便于安装第二换热管24，第二换热管24在安装时，将第二换热管24穿过第一穿孔263，第二换热管24内流动有第二流体，从而实现热交换。

其中，第一穿孔263设置为多个，如图6和图7所示，相邻的三个第一穿孔263呈正三角形布局(为了图整体的简洁，图中画出局部区域的多个第一穿孔263，实际上第一穿孔263均匀布满整个折流板26)在将多个第二换热管24穿过不同的第一穿孔263后，由于相邻的三个第一穿孔263呈正三角形布局，使得相邻的第二换热管24之间具有一定的间隙，使得第二换热管24有序均匀分布，如此，第一流体在第二壳体21内流动时，充分与不同的第二换热管24的外表面进行接触，使得换热更加均匀，换热效果更佳。

在一些示例中，相邻的上折流板261和下折流板262之间设置支撑板27，支撑板27上端与第二壳体21内侧壁之间形成第三过道，所述支撑板27下端与第二壳体21内侧壁之间形成第四过道。通过设置第三过道和第四过道，第一流体在流动时，便于穿过第三过道和第四过道。

进一步地，支撑板27上设置供第二换热管24穿过的第二穿孔271。通过设置第二穿孔271，便于安装第二换热管24，第二换热管24在安装时，将第二换热管24穿过第一穿孔263和第二穿孔271，第二换热管24内流动有第一流体，从而实现换热。具体地，第二穿孔271设置为多个，如图8所示，相邻的三个第二穿孔271呈正三角形布局，(为了图整体的简洁，图中画出局部区域的多个第二穿孔271，实际上第二穿孔271均匀布满整个支撑板27)在将多个第二换热管24穿过不同的第二穿孔271后，由于相邻的三个第二穿孔271呈正三角形布局，使得相邻的第二换热管24之间具有一定的间隙，使得第二换热管24有序均匀分布，如此，第一流体在第二壳体21内流动时，充分与不同的第二换热管24的外表面进行接触，使得换热更加均匀，换热效果更佳。

本示例中，折流板26和支撑板27通过定距机构28设置在第二壳体21内，定距机构28包括定距管281和拉杆282；定距管281设置为多个，定距管281一端抵靠在折流板26上，定距管281另一端抵靠在支撑板27上；或者定距管281一端抵靠在一支撑板27上，定距管281另一端抵靠在另一支撑板27上；拉杆282穿过定距管281、折流板26和支撑板27后固定在第二壳体21端部。在安装时，将拉杆282穿过定距管281、折流板26和支撑板27后固定在第二壳体21端部，使得相邻的折流板26和支撑板27之间具有一定距管281，相邻的两支撑板27之间具有一定距管281，从而将支撑板27和折流板26进行均匀间隔开来，使得第一流体有序流动，换热效果好。

为了便于拉杆282穿过折流板26和支撑板27，本示例中的折流板26和支撑板27上设置供拉杆282穿过的通孔，第二壳体内设置管板232，拉杆282端部通过紧固件锁固在管板232上。通过设置通孔，在安装时，将拉杆282穿过定距管281和通孔后，将拉杆282端部通过紧固件锁固在管板232上，从而完成定距机构28的安装。

在一些示例中，相邻的上折流板261和下折流板262之间设置两个支撑板27，从而实现将第二换热管24进行支撑，防止第二换热管24在重力的作用下靠在一起。当然，相邻的上折流板261和下折流板262之间也可以设置其他数量的支撑板27，如一个支撑板27或者三个支撑板27。

如图10和图11所示，本发明还提出了一种组合式换热器，包括第一双联换热器3a和第二双联换热器3b，第一双联换热器3a和第二双联换热器3b均为上述所述的双联换热器，第一双联换热器3a的第二流体进口221与第二双联换热器3b的第二流体出口121相连接，如可以通过第一连接管相连接，第一双联换热器3a的第一流体出口212与第二双联换热器3b的第一流体进口111相连接，如可以通过第二连接管相连接。通过设置第一双联换热器3a和第二双联换热器3b，再进一步增大了第一流体和第二流体的流程，更进一步提高换热效果。本示例中的第一流体优选为水，第二流体优选为酸性滤液，酸性滤液温度高，酸性滤液经过与水的换热后，酸性滤液温度降低，从而为造纸生产工艺提供适宜温度的酸性滤液。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (10)

1.一种双联换热器，其特征在于：包括下换热器和上换热器；

下换热器包括第一壳体、第一下管箱和第二下管箱，第一壳体设置第一流体进口，第一壳体还设置第一接管，第一壳体内设置第一换热管；第一下管箱设置在第一壳体一端，第一下管箱设置第二流体出口，第一下管箱与第一换热管一端连通；第二下管箱设置在第一壳体另一端，第二下管箱设置第二接管，第二下管箱与第一换热管另一端连通；

上换热器包括第二壳体、第一上管箱和第二上管箱，第二壳体设置第三接管，第三接管与第一接管连接，第二壳体设置第一流体出口，第二壳体内设置第二换热管；第一上管箱设置在第二壳体一端，第一上管箱设置第二流体进口，第一上管箱与第二换热管一端连通；第二上管箱设置在第二壳体另一端，第二上管箱设置第四接管，第四接管与第二接管连接，第二上管箱与第二换热管另一端连通。

2.如权利要求1所述的双联换热器，其特征在于：第一壳体上部设置第一支座,第二壳体下部设置第二支座，第二支座端部与第一支座端部连接。

3.如权利要求1所述的双联换热器，其特征在于：第三接管设置第一膨胀节，第四接管设置第二膨胀节。

4.如权利要求1所述的双联换热器，其特征在于：第一壳体内设置防冲板，防冲板正对第一流体进口，防冲板的板面所在的平面垂直于第一流体流动的方向，防冲板的板面上设置多个防冲孔。

5.如权利要求1所述的双联换热器，其特征在于：第二上管箱包括管板、箱体和管箱盖，管板设置在第二壳体端部，箱体一端设置在管板，管箱盖设置在箱体另一端。

6.如权利要求1所述的双联换热器，其特征在于：上换热器内设置折流板，折流板包括上折流板和下折流板，上折流板上端形成上挡板，上挡板和上折流板设置在第二壳体内，上折流板下端与第二壳体内侧壁之间形成第一过道，下折流板下端形成下挡板，下挡板和下折流板设置在第二壳体内，下折流板上端与第二壳体内侧壁之间形成第二过道。

7.如权利要求6所述的双联换热器，其特征在于：上折流板设置为多个，下折流板设置为多个，上折流板与下折流板相间设置。

8.如权利要求6所述的双联换热器，其特征在于：折流板和支撑板通过定距机构设置在第二壳体内。

9.如权利要求6所述的双联换热器，其特征在于：相邻的上折流板和下折流板之间设置两个支撑板。

10.一种组合式换热器，其特征在于：包括第一双联换热器和第二双联换热器，第一双联换热器和第二双联换热器均为权利要求1-9中任一项所述的双联换热器，第一双联换热器的第二流体进口与第二双联换热器的第二流体出口相连接，第一双联换热器的第一流体出口与第二双联换热器的第一流体进口相连接。