CN1719179A - 管式换热器 - Google Patents

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温洪波
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Abstract

本发明涉及一种管式换热器，该换热器包括套管组和联管箱组两部分，其套管组中的每一根套管均具有用于两种介质流通的内管和外管；而联管箱组包括安装在内管两端的用于第一介质循环流通的第一联管箱和安装在第一联管箱与外管两端之间的用于第二介质循环流通的第二联管箱。由于两种流体在管内均是直接流动的，故流体在套管内即使快速流动其热交换的系数也较高，同时还可节省制作成本。

Description

管式换热器
技术领域：
本发明涉及一种用于高温和低温两种流体之间进行热交换的装置，具体地说是一种管式换热器。
背景技术：
壳管式换热器在现有技术中被普遍应用。该换热器具有个一个允许高温流体通过的壳体，在该壳体的上下两端分别设置有用于高温流体进入和流出的进口或出口，而在壳体内安装有许多根按照预定方式排列的换热管和/或自上而下地以螺旋方式安装在换热管周边的旋流板，而另一种低温流体可以在换热管内循环流通以使在换热管外部循环的高温流体降温。由于这种壳管式换热器在两种不同温度流体循环过程中能很方便地实现热量交换，并且在运行中具有较高的可靠性，所以，该种换热器比其它换热器具有更广泛的应用场合。在利用该种结构的壳管式换热器降低高温流体时，为了提高换热效率，其主要的设计思想之一是尽量加快低温流体的循环速度，而在可能的情况下尽量放慢高温流体的循环速度。然而，由于高温流体通常是油类物质或者是气体，而油类流体均具有一定的粘度，当它在壳体内沿着旋流板以较慢的速度迂回运动时易使换热管的外壁形成相对较厚的油膜，而相对厚的油膜能阻碍高温流体与低温流体之间进行热交换。由此可见，壳管式换热器是因高温流体的流速慢和易产生厚的油膜这两方面的原因致使换热系数降低，但，由于该种换热器受到其结构限制，要想提高该换热器的换热系数，其唯一的解决办法是增加换热器的体积或者数量，而换热器内的部件通常是由铜等相对贵重的金属制成，其体积或者数量的增加均会造成使用成本的提高。
发明内容：
本发明的任务是提供一种利用两种不同温度的流体均可在套管内直接循环流动的方式实现热交换，以提高其换热效率和缩小其体积的管式换热器。
本发明所提出的管式换热器包括：套管组，该套管组中的每一根套管具有用于第一介质流通的内管和套在该内管外的长度小于内管的外管，且内管的外壁与外管的内壁间留有用于第二介质流通的间距；和联管箱组，该联管箱组包括安装在内管两端的用于第一介质循环流通的第一联管箱和安装在第一联管箱与外管两端之间的用于第二介质循环流通的第二联管箱。
所述第一联管箱具有带流体入口或出口的壳体，且该壳体与内管相连接的面是一个平面板，在该平面板上设置允许每一根内管插入的通孔。所述第二联管箱具有带流体入口或出口的空腔，该空腔由侧壁和垂直地安装在侧壁的底面上用于与外管的端部相连接的平板件构成，且在平板件上设置有允许每一根外管插入的通孔。
所述内管的外壁上设置有一排排突出于内管外壁的突部。
本发明所提出的管式换热器采用的套管能允许两种流体同时循环流动，而且两种流体均是直接流动的方式，致使流体流动的速度较快，特别是高温流体在快速流动过程中能提高换热系数，故该管式换热器热量交换的效果特别好；同时，因该换热器热交换效率的提高可减小体积和自身的质量，且可节省制作成本和节省水和电等能源；此外，在内管的外壁上设置的突剌可增加其散热面积，从而可进一步提高换热系数。
附图说明：
附图1是本发明所提出的管式换热器一个实施例的外观剖面结构示意图；
附图2是图1的A-A向剖视图。
具体实施方式：
参见附图1和附图2，这两个附图给出本发明所提出的管式换热器一个实施例的外观整体结构。从附图中可以看出，该换热器包括套管组1和联管箱组这两部分。
套管组1是由多根套管组成的套管束，其中的每一根套管均具有一根外管11和插入该外管11内的周边设置有一排排突部14的内管12，突部14可增加内管12的散热面积，内管12的两端均延伸出外管11的两端，且内管12的外壁与外管11的内壁间留有一定的间距13。当高温流体是油类物质时，所述间距13可设计相对小，而当高温流体是气体时，间距13所述可设计相对大一些。
联管箱组包括安装在套管组1两端的第一联管箱2和与第一联管箱2相接触的第二联管箱3。两个第一联管箱2的结构基本相同，均由一个圆形壳体21和设置在该圆形壳体21的侧边上的用于第一介质循环流通的入口22或出口23，以及用于限定套管组1中内管12的平面板24构成。所述平面板24上设置有与内管12数量和位置相同的通孔25，该通孔25允许每一根内管12的端部插入，且当每一根内管12插入通孔25后，内管12的顶端不高于平面板24的内表面。第二联管箱3由环绕套管组1周边的侧壁31和一块与所述平面板24平行且安装在其下方的平板件32构成，且在侧壁31上设置有用于第二介质循环流通的入口33或出口34。所述平板件32上设置与外管11数量和位置相同的通孔35，该通孔35允许每一根外管11的端部插入，且当每一根外管11插入通孔35后，外管11的顶端不高于平板件32的内表面。
在使用时，第一介质可以通过下方的第一联管箱2的入口22流入，并经过内管12再从上方的第一联管箱2的出口23流出，在通常情况下，第一介质是水等起冷却功能的低温流体；同时，第二介质可以通过上方的第二联管箱3的入口33流入，并经过外管11再从下方的第二联管箱3的出口34流出，第二介质通常是高温的油类流体或者是气体。在该种换热过程中，由于第二介质流体也是在外管11与内管12之间的间距13中直接流通，其循环的速度相当快，且即使是油类物质在外管11和内管的外壁上也不会形成较厚的油膜而影响其热交换系数。

Claims (4)

1、一种管式换热器，其特征在于该换热器包括：
套管组，该套管组中的每一根套管具有用于第一介质流通的内管和套在该内管外的长度小于内管的外管，且内管的外壁与外管的内壁间留有用于第二介质流通的间距；和
联管箱组，该联管箱组包括安装在内管两端的用于第一介质循环流通的第一联管箱和安装在第一联管箱与外管两端之间的用于第二介质循环流通的第二联管箱。
2、根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：所述第一联管箱具有带流体入口或出口的壳体，且该壳体与内管相连接的面是一个平面板，在该平面板上设置允许每一根内管插入的通孔。
3、根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：所述第二联管箱具有带流体入口或出口的空腔，该空腔由侧壁和垂直地安装在侧壁的底面上用于与外管的端部相连接的平板件构成，且在平板件上设置有允许每一根外管插入的通孔。
4、根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：所述内管的外壁上设置有一排排突出于内管外壁的突部。
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