CN201251384Y - 固定管板换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种换热器，特别是指一种固定管板换热器。属于一种用于石油、化工、冶金及热能工程中所使用的有相变沸腾传热的管壳式换热器。按照本实用新型提供的技术方案，在壳体的左端有左管箱，右端有右管箱，在壳体内有换热管，其特征是：所述换热管包括位于中间的基管，位于内侧的多孔层，及位于外侧的开槽层，在所述开槽层上设置凹槽。本实用新型可以有效提高换热器的传热效率，降低换热器的运行能耗和设备投资。

Description

固定管板换热器

技术领域

本实用新型属于一种换热器，特别是指一种固定管板换热器。属于一种用于石油、化工、冶金及热能工程中所使用的有相变沸腾传热的管壳式换热器。

背景技术

换热器广泛应用于化工、化肥、炼油、动力、建筑、食品等工业部门，其中管壳式换热器在诸多种类的换热器产品中占主导地位。这类换热器管束通常采用无强化传热效果的光滑管，传热效率低，动力及材料消耗多。因此研究和开发新型高效节能换热器，将会产生巨大的经济效益和社会效益。

发明内容

本实用新型的目的是克服传统的管壳式换热器传热效率低的缺点，发明一种具有强化有相变沸腾传热的固定管板换热器，以提高换热器的传热效率，降低换热器的运行能耗和设备投资。

按照本实用新型提供的技术方案，在壳体的左端有左管箱，右端有右管箱，在壳体内有换热管，其特征是：所述换热管包括位于中间的基管，位于内侧的多孔层，及位于外侧的开槽层，在所述开槽层上设置凹槽。

所述凹槽沿换热管的轴向均匀布置；在基管的内表面上高温烧结或高温喷涂一层金属粉末而形成多孔层。换热管的外径为Φ10～Φ57mm，多孔层的厚度为0.1～0.5mm，多孔层中的孔隙率为30％～60％。在换热管的端部设置一段没有多孔层与凹槽的光滑段，所述光滑段的长度L≤300mm。

在左管箱与壳体之间设置用于安装换热管的一端的左管板；在右管箱与壳体之间设置用于安装换热管的另一端的右管板。在左管箱的上部设置热流体进口，底部设置排净口；在壳体的左端上部设置冷流体出口，在壳体右端下部设置冷流体进口；在右管箱的上部设置排气口，在右管箱的下部设置热流体出口。在壳体的外面底部设置起支承作用的支座，壳体内上部与下部间隔设置垂直于换热管的折流板。

本实用新型的优点是：1、传统的管壳式换热器通常采用管外无强化传热效果的光滑管束，传热效率低。本实用新型的换热管外壁设置了凹槽，内壁设置了多孔层，因此可适用于有相变沸腾传热的场合，这种换热管束与传统的光滑管束相比，换热器总传热系数可提高40％以上。2、本实用新型的换热管束可在普通直管的基础上加工形成，加工时，首先在其内表面加工形成多孔层，再采用机械方法在其外表面加工成槽。3、本实用新型的换热管制成后，与同长度的传统光管相比，可延长流体在管内的流动时间，同时增加管外换热面积，达到充分换热的效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构图。

图2是换热管的放大剖视图。

图3是换热管的外形示意图。

具体实施方式

如图所示：在壳体3的左端有左管箱1，右端有右管箱7，在壳体3内有换热管4，其特征是：所述换热管4包括位于中间的基管16，位于内侧的多孔层17，及位于外侧的开槽层15，在所述开槽层15上设置凹槽。

所述凹槽沿换热管4的轴向均匀布置；在基管16的内表面上高温烧结或高温喷涂一层金属粉末而形成多孔层17。换热管4的外径为Φ10～Φ57mm，多孔层17的厚度为0.1～0.5mm，多孔层17中的孔隙率为30％～60％。在换热管4的端部设置一段没有多孔层与凹槽的光滑段，所述光滑段的长度L≤300mm。

在左管箱12与壳体3之间设置用于安装换热管4的一端的左管板2；在右管箱7与壳体3之间设置用于安装换热管4的另一端的右管板6。在左管箱1的上部设置热流体进口12，底部设置排净口11；在壳体3的左端上部设置冷流体出口13，在壳体3右端下部设置冷流体进口9；在右管箱7的上部设置排气口14，在右管箱7的下部设置热流体出口10。在壳体3的外面底部设置起支承作用的支座8，壳体3内上部与下部间隔设置垂直于换热管4的折流板5。由换热管4组成的管束采用折流板5支撑，所述折流板5成半圆形，一组设置于壳体3内的上部，另一组设置于壳体3内小下部，上部的折流板5与下部的折流板5相互间隔设置，以便于流体通过，由于折流板5的折流作用，延长了流体的流动距离及热交换时间。

沸腾传热的效率取决于换热表面上汽化核心数目，本实用新型的换热管比光滑表面换热管换热表面上更容易产生气泡核心，所以本实用新型的换热管可有效强化沸腾传热。

换热管4外表面的开槽层15可以通过机床在换热管基体表面上直接加工形成，换热管4内表面的多孔层17在换热管4的基管16的内表面上高温烧结或高温喷涂一层金属粉末而形成。

将所述换热管4形成的管束组装在一圆形壳体3内，便形成一种新型固定管板换热器。

本实用新型具有以下特点：

1、该新型固定管板换热器内部采用新型换热管管束代替传统的光滑换热管束，新型固定管板换热器水平放置。见图1。

2、换热管4外表面的开槽层15可以通过机床在换热管基管16从外表面上直接加工形成；内表面的多孔层17可以在换热管基管16的内表面上高温烧结或高温喷涂一层金属粉末而形成。

3、换热管4的基管16的材料可以是碳钢、合金钢、不锈钢和铜合金等金属材料，上述金属粉末可以是铁基粉末和铜基粉末。

4、与传统的光滑管束换热器相比，新型换热器总传热系数可提高40％以上。

Claims (7)

1、固定管板换热器，包括壳体(3)，及位于壳体(3)左端的左管箱(1)与右端的右管箱(7)，和位于壳体(3)内的换热管(4)，其特征是：所述换热管(4)包括位于中间的基管(16)，位于内侧的多孔层(17)，及位于外侧的开槽层(15)，在所述开槽层(15)上设置凹槽。

2、如权利要求1所述的固定管板换热器，其特征是：所述凹槽沿换热管(4)的轴向均匀布置；在基管(16)的内表面上高温烧结或高温喷涂一层金属粉末而形成多孔层(17)。

3、如权利要求1所述的固定管板换热器，其特征是：换热管(4)的外径为Φ10～Φ57mm，多孔层(17)的厚度为0.1～0.5mm，多孔层(17)中的孔隙率为30％～60％。

4、如权利要求1所述的固定管板换热器，其特征是：在换热管(4)的端部设置一段没有多孔层与凹槽的光滑段，所述光滑段的长度L≤300mm。

5、如权利要求1所述的固定管板换热器，其特征是：在左管箱(1)与壳体(3)之间设置用于安装换热管(4)的一端的左管板(2)；在右管箱(7)与壳体(3)之间设置用于安装换热管(4)的另一端的右管板(6)。

6、如权利要求1所述的固定管板换热器，其特征是：在左管箱(1)的上部设置热流体进口(12)，底部设置排净口(11)；在壳体(3)的左端上部设置冷流体出口(13)，在壳体(3)右端下部设置冷流体进口(9)；在右管箱(7)的上部设置排气口(14)，在右管箱(7)的下部设置热流体出口(10)。

7、如权利要求1所述的固定管板换热器，其特征是：在壳体(3)的外面底部设置起支承作用的支座(8)，壳体(3)内上部与下部间隔设置垂直于换热管(4)的折流板(5)。

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