CN203259035U - 双面强化高通量管换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双面强化高通量管换热器，包括壳体，所述壳体一端上部设有内流体入口，下部设有内流体出口，所述内流体入口和内流体出口之间设有分层隔板，内流体入口和内流体出口一侧设有管板；所述壳体内设有若干换热管，换热管一端设于管板上；所述壳体内设有与双面强化换热管相配合的若干支撑板。本实用新型的有益效果为：换热器采用了新型的换热管，换热管外表面多孔层的平均孔径较小，不易为污物所堵塞；换热管表面始终保持较低温度，可防止热斑引起的结垢；换热管的多孔层表面还具有毛细管特征，能够确保换热器工作时换热管表面足够湿润，从而可预防因热热管表面的局部干点造成的结垢，延长整个换热器的使用周期。

Description

双面强化高通量管换热器

技术领域

本实用新型涉及换热技术领域，尤其涉及一种双面强化高通量管换热器。 

背景技术

目前换热技术广泛应用于生产和生活中，而换热器是广泛应用于石油、化工、冶金、医药、制冷等行业中的换热设备。目前大量使用的是换热管为普通光管的管壳式换热器，由于这类换热器的传热效果一般，在正在新建的一些大型化工装置中，因单套装置能力增加，而使所涉及到的换热器也存在大型化的问题。提高换热效率和设备性能成为换热器技术改进和创新的主要目标。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双面强化高通量管换热器，从而解决目前的换热器换热效率和换热效果有限，使用工况受限的问题。 

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案： 

一种双面强化高通量管换热器，包括壳体，所述壳体一端上部设有内流体入口，下部设有内流体出口，所述内流体入口和内流体出口之间设有分层隔板，内流体入口和内流体出口一侧设有管板；所述壳体内设有若干双面强化换热管，双面强化换热管的内壁表面设有内壁沟槽，双面强化换热管一端设于管板上；所述壳体中段上部设有外流体入口，中段下部设有外流体出口；所述壳体内设有与双面强化换热管相配合的若干支撑板；壳体底部设有若干支架。 

优选的，所述双面强化换热管的内壁沟槽为纵槽。 

优选的，所述双面强化换热管的内壁沟槽为螺旋槽。 

优选的，所述双面强化换热管与管板采用胀接的连接工艺。 

优选的，所述双面强化换热管的内壁表面的端部设有光滑段。 

优选的，所述双面强化换热管外表面设有多孔层。 

优选的，所述双面强化换热管的外径规格范围为Φ10mm～Φ57mm。 

优选的，所述双面强化换热管采用碳钢、低合金钢、不锈钢、铝、铜或铜镍合金材料。 

本实用新型的有益效果为：双面强化高通量管换热器采用了新型的换热管，换热管外表面多孔层的平均孔径较小，不易为污物所堵塞；换热管表面始终保持较低温度，可防止热斑引起的结垢；同时，换热管的多孔层表面还具有毛细管特征，能够确保换热器工作时换热管表面足够湿润，从而可预防因热热管表面的局部干点造成的结垢，延长整个换热器的使用周期。 

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的一种双面强化高通量管换热器的结构示意局部剖视图； 

图2是本实用新型具体实施方式提供的一种双面强化高通量管换热器的双面强化换热管结构示意局部剖视图。 

图中： 

1、壳体；2、双面强化换热管；21、内壁沟槽；22、外表面；3、内流体入口；4、内流体出口；5、外流体入口；6、外流体出口；7、支撑板；8、分层隔板；9、支架。 

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。 

图1是本实用新型具体实施方式提供的一种双面强化高通量管换热器的结 构示意剖视图。 

如图1所示，一种双面强化高通量管换热器，包括壳体1，所述壳体1一端上部设有内流体入口3，下部设有内流体出口4，所述内流体入口3和内流体出口4之间设有分层隔板8，内流体入口3和内流体出口4一侧设有管板；所述壳体1内设有若干双面强化换热管2，双面强化换热管2的内壁表面设有内壁沟槽21，双面强化换热管2一端设于管板上；所述壳体1中段上部设有外流体入口5，中段下部设有外流体出口6；所述壳体1内设有与双面强化换热管2相配合的若干支撑板7；壳体1底部设有若干支架9。 

图2是本实用新型具体实施方式提供的一种双面强化高通量管换热器的双面强化换热管结构示意局部剖视图。 

如图2所示，所述双面强化换热管2的内壁沟槽21可以选择为纵槽或螺旋槽；当所述双面强化换热管2与管板采用胀接的连接工艺时，所述双面强化换热管2的内壁表面的端部设有光滑段；所述双面强化换热管2外表面22设有多孔层。 

所述双面强化换热管2的外径规格范围为Φ10mm～Φ57mm。所述双面强化换热管2采用碳钢、低合金钢、不锈钢、铝、铜或铜镍合金材料。 

双面强化高通量管换热器的换热管与管板采用强度焊方式连接时，则采用管内壁两端不带光滑段的双面强化换热管2，换热管和管板的结构尺寸可与普通光管相同；当换热管与管板采用胀接方式连接时，必须采用管内壁两端有一定长度光滑段的双面强化换热管2，以保证换热管和管板的胀接。无论哪种连接方式，都不影响管板开孔尺寸，即管板孔径和偏差与传统的管壳式换热器相同，但支撑板7（又称折流板）的孔径要根据换热管外径考虑合理的装配间隙。 

实际使用时，对于管内为0.5MPa的水蒸汽冷凝，管外为2.1MPa的丙烯混合物沸腾工况，可采用换热管基管直径为Φ25×2.5的双面强化换热管2作为主要传热元件，换热器的整体结构采用如附图一所示的BJS浮头式换热器形式。管板开孔直径根据GB151规定的孔径和偏差为

换热管和管板的连接采用强度焊。支撑板7的开孔直径和偏差为

可保证换热管的顺利穿管和恰当支撑。 

而当双面强化高通量管换热器具体使用时，由于双面强化换热管的内壁加工有纵向沟槽或螺旋沟槽，当管内汽体冷凝时，凝结于管内壁上的冷凝液在沟槽顶端，由于表面张力的使用减薄液膜厚度，从而提高管内冷凝传热系数。管外强化传热是利用换热管外存在的一层金属多孔表面，当液体在管外沸腾时，金属多孔表面可以形成许许多多能够长期稳定存在的泡核沸腾中心，使液体维持在泡核沸腾状态。液体在微孔中以薄液膜的形式四周受热，气泡内气体升温迅速膨胀破裂，脱离沸腾表面，此时液体借助表面张力作用不断吸入微孔，并在孔穴中受热、蒸发，从而提高了沸腾侧的传热效率。对于控制热阻在管外的换热工况，有效地提高管外有机物沸腾的传热效率可以使换热器的总传热效率得到大幅度提高。 

由于换热管外表面多孔层的平均孔径较小，不易为污物所堵塞；在换热过程中不断地产生大量的气泡，当气泡长大到一定程度时便会脱离表面，但是气泡核还存在于空穴中，还会形成新的气泡，因此，换热管表面始终保持较低温度，可防止热斑引起的结垢；同时，多孔层表面还具有毛细管特征，能够确保换热器工作时换热管表面足够湿润，从而可预防因热热管表面的局部干点造成的结垢，从而延长整个换热器的使用周期。 

以上仅以实施例对本实用新型进行了说明，但本实用新型并不限于上述尺寸和外观例证，更不应构成本实用新型的任何限制。只要对本实用新型所做的任何改进或者变型均属于本实用新型权利要求主张的保护范围之内。 

Claims (8)

1.一种双面强化高通量管换热器，包括壳体（1），其特征在于：所述壳体（1）一端上部设有内流体入口（3），下部设有内流体出口（4），所述内流体入口（3）和内流体出口（4）之间设有分层隔板（8），内流体入口（3）和内流体出口（4）一侧设有管板；所述壳体（1）内设有若干双面强化换热管（2），双面强化换热管（2）的内壁表面设有内壁沟槽（21），双面强化换热管（2）一端设于管板上；所述壳体（1）中段上部设有外流体入口（5），中段下部设有外流体出口（6）；所述壳体（1）内设有与双面强化换热管（2）相配合的若干支撑板（7）；壳体（1）底部设有若干支架（9）。

2.根据权利要求1所述的一种双面强化高通量管换热器，其特征在于：所述双面强化换热管（2）的内壁沟槽（21）为纵槽。

3.根据权利要求1所述的一种双面强化高通量管换热器，其特征在于：所述双面强化换热管（2）的内壁沟槽（21）为螺旋槽。

4.根据权利要求2或3任一项所述的一种双面强化高通量管换热器，其特征在于：所述双面强化换热管（2）与管板采用胀接的连接工艺。

5.根据权利要求4所述的一种双面强化高通量管换热器，其特征在于：所述双面强化换热管（2）的内壁表面的端部设有光滑段。

6.根据权利要求2或3任一项所述的一种双面强化高通量管换热器，其特征在于：所述双面强化换热管（2）外表面（22）设有多孔层。

7.根据权利要求2或3任一项所述的一种双面强化高通量管换热器，其特征在于：所述双面强化换热管（2）的外径规格范围为Φ10mm～Φ57mm。

8.根据权利要求2或3任一项所述的一种双面强化高通量管换热器，其特征在于：所述双面强化换热管（2）采用碳钢、低合金钢、不锈钢、铝、铜或铜镍合金材料。

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