CN202692755U - 一种沉浸式换热器 - Google Patents

Abstract

为了进一步提高沉浸式换热器的换热效率，本实用新型提出了一种包括换热系统和扰流系统的新型沉浸式换热器。其中所述换热系统包括气体入口分布器(1)、气体出口收集器(4)、和连接在气体入口分布器(1)与气体出口收集器(4)之间的多个换热管(2)。所述扰流系统包括蒸汽入口(7)、蒸汽管道和设置在蒸汽管道上的蒸汽喷头(6)。所述蒸汽喷头(6)被设置在换热管(2)的下方。通过喷入蒸汽搅动换热管(2)附近的液体，提高换热效率。

Description

一种沉浸式换热器

技术领域

本实用新型属于换热器领域，涉及一种多根换热管沉浸在水池中的无壳体换热器，能实现换热管内气体与池子中的水之间的热量交换。 

背景技术

换热器广泛应用于石油、化工、制药、建筑等国民经济各个领域。换热器的结构种类繁多，要根据实际应用环境选择合适的结构，在满足工艺要求的前提下，选择那些具有结构简单、便于操作、节能经济、投资少等优点的换热设备。沉浸式换热器属于间壁式换热器的一种，主要用于液体的预热器和蒸发器，也可以用作气体和液体的冷却器和冷凝器，该类型设备结构简单，造价低廉，操作敏感性低。但是现有技术的沉浸式换热器的换热效率仍显不足，如何进一步提高换热效率成为当前的一个难题。 

实用新型内容

本实用新型可提供一种沉浸式换热器，在特定的应用环境下，能满足工艺要求，实现很高的换热效率，且具有一定的优越性。 

本实用新型通过以下技术方案实现： 

一种沉浸式换热器，包括换热系统和扰流系统。 

优选地，所述换热系统包括气体入口分布器、气体出口收集器、和连接在气体入口分布器与气体出口收集器之间的多个换热管。 

优选地，所述多个换热管被分成并排设置的多个捆，每捆包括并排设置的多根换热管。 

优选地，换热管为具有若干个弯部的S型曲折管路。 

优选地，所述气体出口收集器是通过在无缝钢管上开设排孔形成的。 

优选地，所述气体出口收集器是通过在长管板上开设三角形排列孔形成的。 

优选地，换热系统还包括用于支撑换热管的支持板，支持板上根据换热管的排列形式开 设有供换热管穿插的孔洞。 

优选地，所述沉浸式换热器还包括用于支撑换热系统的底座支架。 

优选地，所述扰流系统包括蒸汽入口、蒸汽管道和设置在蒸汽管道上的蒸汽喷头。 

优选地，所述蒸汽喷头被设置在换热管的下方。 

本实用新型有以下优点： 

1、换热管数量和长度可根据工艺需求自由调整，能实现较大换热面积的需求； 

2、每根换热管为具有若干个弯部的S型曲折管路，所述弯部为U型，根据管内气体介质压力高低，有两种不同形式的布管结构，排列紧凑； 

3、池中液体为自然对流，减少了大量配套动设备，节能降耗； 

4、本设备向池中通入扰动蒸汽，既能给池中液体加热，也能加强换热管与液体间对流换热，提高换热效率； 

5、换热管束被分成若干捆，每捆换热管独立工作，假如有某一捆的换热管出现泄漏，该设备仍能正常运行； 

6、本设备无壳程，换热管束无振动对流干扰，管子工作环境好，每根换热管采用一体式加工，能承受高压，气密性好，不易泄漏； 

7、本设备现场制造，加工简单，安装灵活，造价低廉； 

8、本设备结构简单，后期检查维护方便，运行管理成本低； 

9、本设备操作敏感性低，可间歇性运行操作。 

附图说明

图1本实用新型沉浸式换热器结构主视图； 

图2本实用新型沉浸式换热器结构俯视图； 

图3换热管结构示意图； 

图4支持板结构示意图； 

图5气体入口分布器结构局部放大示意图。 

附图标记列表如下： 

1、气体入口分布器；2、换热管；3、支持板；4、气体出口收集器；5、底座支架；6、蒸汽喷头；7、蒸汽入口；8、水池。 

具体实施方式

下面结合附图1-5对本实用新型做进一步描述。 

图1示出了本实用新型的沉浸式换热器（下称换热器）的主视图。如图1所示，换热器整体浸入水池8的液面之下，本换热器包括气体入口分布器1、气体出口收集器4、连接在气体入口分布器1和气体出口收集器4之间的换热管2、用于支撑换热管2的支持板3、用于支撑以上四个部件的底座支架5，此外，换热器还包括设置从底座支架侧面伸入水池内的蒸汽入口7，蒸汽入口7连接蒸汽管道，延伸至底座支架5的底部，并在蒸汽管道上设置了若干个蒸汽喷头6。 

图2示出了换热器的俯视图。可以看出换热管2被分成5个并排的捆（实际生产中，可以根据需要设置理想的捆数），每个换热管捆包括并排设置的多根换热管2，每根换热管2两端分别与气体入口分布器和出口收集器相接。 

其中，气体入口分布器有两种分布器形式，一种是在无缝钢管上开设排孔，另一种是在长管板上开设三角形排列孔，前者适用于换热管内工作介质压力较高的情况，后者适用于压力较低的情况。在考虑分布器开孔补强、承压强度计算、焊接操作等因素的前提下，通过优化设计选择了上述两种形式的分布器，既能够满足设计强度要求，又能够使换热管排列紧凑，减少水池占地面积。 

如图3所示，所述换热管2为具有若干个弯部的S型曲折管路，所述弯部为U型，每根换热管采用一体式加工，能承受高压，气密性好，不易泄漏。 

如图4所示，所述换热管组两端设有固定在底座支架5上的支持板3，每捆换热管组的支持板3是独立的，所述换热管2两端的U型弯部插设于支持板3的孔洞中。 

所述水池8可由混凝土浇筑而成，根据换热器布管需要确定池子体积大小，池中的水必须淹没换热管。所述底座支架5由槽钢焊接而成，设备其他结构都固定在支架上，方便设备现场整体吊装放入水池中，且支架能保证换热管束在蒸汽喷头6的上面，与池底保持一定距离。 

本实用新型的换热器的工作过程如下：换热气体从入口分布器1进入并排的多根换热管2，在换热管组流动中实现气体与池水的热交换，同时管道蒸汽从蒸汽入口7通入，通过多个蒸汽喷头6进行蒸汽喷射，从而加热池中的水，同时对水也有一种搅拌作用，提高换传热效率。 

本换热器无壳程，即没有外壳，换热管由于捆扎成束，因此结构上相对稳固，不会因为 通入换热气体而形成振动对流干扰，因此换热管的工作环境好。此外，还可以在池中设置液体温度控制器，从而根据水温控制由蒸汽入口7通入的蒸汽流量。在设备间断操作工况下，通过蒸汽喷射可将水温维持在60°C。如果需要提高设备从开始运作到正常工作的时间，可以安装附加液体循环泵。 

Claims (10)

1.一种沉浸式换热器，其特征在于包括换热系统和扰流系统，所述换热系统包括气体入口分布器（1）、气体出口收集器（4）、和连接在气体入口分布器（1）与气体出口收集器（4）之间的多个换热管（2），所述扰流系统包括蒸汽入口（7）、蒸汽管道和设置在蒸汽管道上的蒸汽喷头（6）。

2.根据权利要求1所述的沉浸式换热器，其特征在于，所述多个换热管（2）被分成并排设置的多个捆，每个捆包括并排设置的多根换热管（2）。

3.根据权利要求2所述的沉浸式换热器，其特征在于，换热管（2）为具有若干个弯部的S型曲折管路。

4.根据权利要求1所述的沉浸式换热器，其特征在于，所述气体出口收集器（4）是通过在无缝钢管上开设排孔形成的。

5.根据权利要求1所述的沉浸式换热器，其特征在于，所述气体出口收集器（4）是通过在长管板上开设三角形排列孔形成的。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的沉浸式换热器，其特征在于，换热系统还包括用于支撑换热管（2）的支持板（3），支持板（3）上根据换热管的排列形式开设有供换热管（2）穿插的孔洞。

7.根据权利要求6所述的沉浸式换热器，其特征在于，所述沉浸式换热器还包括用于支撑换热系统的底座支架（5）。

8.根据权利要求1-5所述的沉浸式换热器，其特征在于，所述蒸汽喷头（6）被设置在换热管（2）的下方。

9.根据权利要求6所述的沉浸式换热器，其特征在于，所述蒸汽喷头（6）被设置在换热管（2）的下方。

10.根据权利要求7所述的沉浸式换热器，其特征在于，所述蒸汽喷头（6）被设置在换热管（2）的下方。 

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