CN204830952U - 一种热交换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种热交换器，属于热交换技术领域。它解决了现有热交换器无法检测出进料口和出料口处物料的温度，导致物料从出料口出来时物料的温度过高或者过低不能符合生产的需求等技术问题。本热交换器的换热管上设有进料管和出料管，进料管和出料管均与换热管固连并且连通，进料管的管壁上固定有第一导热管，第一导热管的内端封闭且位于进料管内，出料管的管壁上固定有第二导热管，第二导热管的内端封闭且位于出料管内，第一导热管内设有第一温度检测器，第二导热管内设有第二温度检测器。本实用新型能够判断出料温度是否符合下一工序的生产要求，以便及时对换热器进行相应调整，使出料温度能够达到预期值。

Description

一种热交换器

技术领域

本实用新型属于热交换技术领域，涉及一种热交换器。

背景技术

管壳式换热器(shellandtubeheatexchanger)又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。

管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板(挡板)和管箱等部件组成，壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上；进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板，挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度，换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列，等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。流体每通过管束一次称为一个管程；每通过壳体一次称为一个壳程，最简单的单壳程单管程换热器,简称为1-1型换热器，为提高管内流体速度,可在两端管箱内设置隔板，将全部管子均分成若干组。这样流体每次只通过部分管子，因而在管束中往返多次，这称为多管程。同样，为提高管外流速，也可在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次通过壳体空间，称为多壳程，且多管程与多壳程可配合应用。

如申请号为“201410199808.7”的发明所公开的一种管壳式热交换器，它包括筒体、设于所述筒体的侧面的膨胀节、安装于所述筒体端部的短节、安装于所述短节的封盖、安装于所述筒体内的换热管、插装于所述换热管内的测温管、安装于所述筒体内的折流板、安装于所述筒体与所述短节之间的管板以及安装于所述筒体和所述短节的多个接管。

上述的管壳式热交换器虽然在换热管内设置测温管，但是该测温管仅能检测换热管内部的温度，但是无法检测出进料口和出料口处物料的温度，会导致物料从出料口出来时物料的温度过高或者过低不能符合生产的需求。

发明内容

本实用新型针对现有的技术存在的上述问题，提供一种热交换器，本实用新型所要解决的技术问题是：如何更好的测量换热前后物料的温度。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种热交换器，所述热交换器包括换热管，其特征在于，所述换热管的管壁上设有进料管和出料管，所述进料管和出料管均与所述换热管固连并且连通，所述进料管的管壁上固定有第一导热管，所述第一导热管的内端封闭且位于所述进料管内，所述第一导热管的外端开口且位于所述进料管外，所述出料管的管壁上固定有第二导热管，所述第二导热管的内端封闭且位于所述出料管内，所述第二导热管的外端开口且位于所述出料管外，所述第一导热管内设有第一温度检测器，所述第二导热管内设有第二温度检测器。

其工作原理如下：本热交换器在换热管的进料管和出料管处分别设置了第一温度检测器和第二温度检测器，能够实时的检测进料管和出料管出物料的温度，并显示出来，有利于工作人员能够及时的了解物料在进料和出料时的温度，判断出料温度是否符合下一工序的生产要求，以便及时对换热器进行相应调整，使出料温度能够达到预期值；由于生产过程中物料经常为具有腐蚀性的液体，如果检测器直接与物料进行接触，很容易被物料所腐蚀从而丧失温度检测的能力或者造成检测结果不准确，本热交换器中第一导热管和第二导热管的设计能够避免第一温度检测器和第二温度检测器直接与物料进行接触，提高了第一温度检测器和第二温度检测器的使用寿命，使第一温度检测器和第二温度检测器能够更好的对物料进行测温，并且第一导热管和第二导热管均由导热能力较好的材料制成，能够快速的将物料的热量传递给温度检测器，不影响第一温度检测器和第二温度检测器的精度。

在上述的一种热交换器中，所述第一导热管相对于进料管倾斜设置，所述第一导热管的内端低于所述第一导热管的外端，所述第一导热管内填充有导热介质，所述第一温度检测器与所述第一导热管螺纹连接，所述第一温度检测器的测量端位于所述第一导热管内且浸在导热介质中，所述第一温度检测器的显示端位于所述第一导热管外。由于导热介质具有良好的导热性，在第一导热管内设置导热介质，并且将第一温度检测器的测量端置于导热介质内，能够更加快速的将物料的温度传递给第一温度检测器，减少第一温度检测器检测结果的迟滞时间，提高温度测量的准确性。

在上述的一种热交换器中，所述第二导热管相对于出料管倾斜设置，所述第二导热管的内端低于所述第二导热管的外端，所述第二导热管内填充有导热介质，所述第二温度检测器与所述第二导热管螺纹连接，所述第二温度检测器的一端位于所述第二导热管内且浸在导热介质中，另一端位于所述第二导热管外。第二导热管的设计原理与第一导热管相同，能够使第二温度检测器更好的测量出料管处物料的温度，减少第一温度检测器检测结果的迟滞时间，使温度测量的准确性提高；上述的导热介质为导热性能较好的油液或其他导热性能较好的介质。

在上述的一种热交换器中，所述热交换器还包括第一管箱和第二管箱，所述第一管箱与所述换热管之间设有第一挡板，所述第一挡板与所述换热管密封焊接，所述第一挡板与第一管箱密封固定，所述第二管箱与所述换热管之间设有第二挡板，所述第二挡板与所述换热管密封焊接，所述第二挡板与第二管箱密封固定，所述第一挡板和第二挡板之间设有冷凝管，所述冷凝管位于所述换热管内且将所述第一管箱和第二管箱连通，所述换热管内还设有多个折流板。第一管箱和第二管箱通过冷凝管连接，冷凝水经过冷凝管从第二管箱进入第一管箱，从而实现与物料的热交换；折流板的设计能够增加换热面积，使换热效果更好；第一挡板和第二挡板均与换热管密封焊接能够避免物料从换热管泄漏，造成物料的损失，影响出料的温度。

在上述的一种热交换器中，所述第一管箱上设有出液管，所述出液管位于所述第一管箱的上方且与所述第一管箱连通，所述出液管上设有第三导热管，所述第三导热管的内端封闭且位于所述出液管内，所述第三导热管的外端开口且位于所述出液管外，所述第三导热管的内端低于所述第三导热管的外端，所述第三导热管上设有第三温度检测器，所述第三温度检测器与所述第三导热管螺纹连接，所述第三温度检测器的一端位于所述第三导热管内且浸在导热介质中，另一端位于所述第三导热管外。在出液管处设置第三温度检测器能够实时的测量出液管处冷凝水的温度，第三导热管以及导热介质的设计能够增加测量结果的准确性。

在上述的一种热交换器中，所述第二管箱上设有进液管，所述进液管位于所述第二管箱的下方且与所述第二管箱连通，所述进液管上设有第四导热管，所述第四导热管的内端封闭且位于所述进液管内，所述第四导热管的外端开口且位于所述进液管外，所述第四导热管的内端低于所述第四导热管的外端，所述第四导热管上设有第四温度检测器，所述第四温度检测器与所述第四导热管螺纹连接，所述第四温度检测器的一端位于所述第四导热管内且浸在导热介质中，另一端位于所述第四导热管外。在进液管处设置第四温度检测器能够实时的测量进液管处冷凝水的温度，第四导热管以及导热介质的设计能够增加测量结果的准确性。

在上述的一种热交换器中，所述进料管固定于所述换热管的上侧且靠近所述第一管箱，所述出液管固定于所述第一管箱的上侧；所述出料管固定于所述换热管的上侧且与靠近所述第二管箱，所述进液管固定于所述第二管箱的下侧。

在上述的一种热交换器中，所述进料管的一端与所述换热管连通且焊接固定，所述进料管的另一端连接有第一流量检测器，所述进液管的一端与所述第二管箱连通且焊接固定，所述进液管的另一端连接有第二流量检测器。上述第一流量检测器用于测量物料的流量，第二流量检测器用于测量冷凝水的流量，两者的设计能够使物料和冷凝水的流量更加直观，由于每个热交换器的换热面积在生产出来后是固定的，结合物料的特性、物料的进料温度、物料的出料温度、冷凝水的进液温度和冷凝水的出液温度可以计算出该热交换器的传热系数，从而通过该传热系数，更好的控制并调整冷凝水和物料的流量，使出料温度保持在预定值。

在上述的一种热交换器中，所述第一温度检测器、第二度检测器、第三温度检测器和第四温度检测器为热电阻温度计或热电偶温度计或水银温度计，所述第一流量检测器和第二流量检测器为玻璃转子流量计或涡街流量计或浮子流量计。在上述热交换器中，第一温度检测器、第二度检测器、第三温度检测器和第四温度检测器为热电阻温度计时对温度的测量效果最好，第一流量检测器和第二流量检测器为玻璃转子流量计时对流量的测量效果最好。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

1、本热交换器在换热管的进料管和出料管处分别设置了第一温度检测器和第二温度检测器，能够实时的检测进料管和出料管出物料的温度，并显示出来，有利于工作人员能够及时的了解物料在进料和出料时的温度，判断出料温度是否符合下一工序的生产要求，以便及时对换热器进行相应调整，使出料温度能够达到预期值。

2、本热交换器中第一导热管和第二导热管的设计能够避免第一温度检测器和第二温度检测器直接与物料进行接触，提高了第一温度检测器和第二温度检测器的使用寿命，使第一温度检测器和第二温度检测器能够更好的对物料进行测温。

3、本热交换器在第一导热管和第二导热管内设置导热介质能够使第一温度检测器和第二温度检测器更好的测量物料的温度，减少检测结果的迟滞时间，提高温度测量的准确性。

附图说明

图1是本热交换器的整体结构示意图。

图2是图1中A处的局部剖视示意图。

图中，1换热管；2第一管箱；3第二管箱；4第一挡板；5第二挡板；6冷凝管；7折流板；8进料管；9出料管；10第一导热管；11第一温度检测器；12第二导热管；13第二温度检测器；14出液管；15第三导热管；16第三温度检测器；17进液管；18第四导热管；19第四温度检测器；20第一流量检测器；21第二流量检测器。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，热交换器包括换热管1、第一管箱2和第二管箱3，第一管箱2和第二管箱3设于换热管1的两端，第一管箱2与换热管1之间设有第一挡板4，第一挡板4与换热管1密封焊接，第一挡板4与第一管箱2密封固定，第二管箱3与换热管1之间设有第二挡板5，第二挡板5与换热管1密封焊接，第二挡板5与第二管箱3密封固定，第一挡板4和第二挡板5之间设有冷凝管6，冷凝管6位于换热管1内且将第一管箱2和第二管箱3连通，换热管1内还设有多个折流板7。第一管箱2和第二管箱3通过冷凝管6连接，冷凝水经过冷凝管6从第二管箱3进入第一管箱2，从而实现与物料的热交换；折流板7的设计能够增加换热面积，使换热效果更好；第一挡板4和第二挡板5均与换热管1密封焊接能够避免物料从换热管1泄漏，造成物料的损失，影响出料的温度。

本热交换器中换热管1的管壁上设有进料管8和出料管9，进料管8和出料管9均与换热管1固连并且连通，进料管8的一端与换热管1连通且焊接固定，进料管8的另一端连接有第一流量检测器20，进料管8的管壁上固定有第一导热管10，第一导热管10相对于进料管8倾斜设置，第一导热管10的内端封闭且位于进料管8内，第一导热管10的外端开口且位于进料管8外，第一导热管10的内端低于第一导热管10的外端，第一导热管10内填充有导热介质，第一温度检测器11与第一导热管10螺纹连接，第一温度检测器11的测量端位于第一导热管10内且浸在导热介质中，第一温度检测器11的显示端位于第一导热管10外。由于导热介质具有良好的导热性，在第一导热管10内设置导热介质，并且将第一温度检测器11的测量端置于导热介质内，能够更加快速的将物料的温度传递给第一温度检测器11，减少第一温度检测器11检测结果的迟滞时间，提高温度测量的准确性。

本热交换器中出料管9的管壁上固定有第二导热管12，第二导热管12相对于出料管9倾斜设置，第二导热管12的内端封闭且位于出料管9内，第二导热管12的外端开口且位于出料管9外，第一导热管10上设有第一温度检测器11，第二导热管12上设有第二温度检测器13，第二导热管12的内端低于第二导热管12的外端，第二导热管12内填充有导热介质，第二温度检测器13与第二导热管12螺纹连接，第二温度检测器13的一端位于第二导热管12内且浸在导热介质中，另一端位于第二导热管12外。第二导热管12的设计原理与第一导热管10相同，能够使第二温度检测器13更好的测量出料管9处物料的温度，减少第一温度检测器11检测结果的迟滞时间，使温度测量的准确性提高；上述的导热介质为导热性能较好的油液或其他导热性能较好的介质。

如图1所示，第一管箱2上设有出液管14，出液管14位于第一管箱2的上方且与第一管箱2连通，出液管14上设有第三导热管15，第三导热管15的内端封闭且位于出液管14内，第三导热管15的外端开口且位于出液管14外，第三导热管15的内端低于第三导热管15的外端，第三导热管15上设有第三温度检测器16，第三温度检测器16与第三导热管15螺纹连接，第三温度检测器16的一端位于第三导热管15内且浸在导热介质中，另一端位于第三导热管15外。在出液管14处设置第三温度检测器16能够实时的测量出液管14处冷凝水的温度，第三导热管15以及导热介质的设计能够增加测量结果的准确性。

如图1所示，第二管箱3上设有进液管17，进液管17的一端与第二管箱3连通且焊接固定，进液管17的另一端连接有第二流量检测器21，进液管17位于第二管箱3的下方且与第二管箱3连通，进液管17上设有第四导热管18，第四导热管18的内端封闭且位于进液管17内，第四导热管18的外端开口且位于进液管17外，第四导热管18的内端低于第四导热管18的外端，第四导热管18上设有第四温度检测器19，第四温度检测器19与第四导热管18螺纹连接，第四温度检测器19的一端位于第四导热管18内且浸在导热介质中，另一端位于第四导热管18外。在进液管17处设置第四温度检测器19能够实时的测量进液管17处冷凝水的温度，第四导热管18以及导热介质的设计能够增加测量结果的准确性。

如图1所示，所述进料管8固定于所述换热管1的上侧且靠近所述第一管箱2，所述出液管14固定于所述第一管箱2的上侧；所述出料管9固定于所述换热管1的上侧且与靠近所述第二管箱3，所述进液管17固定于所述第二管箱3的下侧。

本热交换器中，第一温度检测器11、第二度检测器、第三温度检测器16和第四温度检测器19为热电阻温度计或热电偶温度计或水银温度计，第一流量检测器20和第二流量检测器21为玻璃转子流量计或涡街流量计或浮子流量计。在上述热交换器中，第一温度检测器11、第二度检测器、第三温度检测器16和第四温度检测器19为热电阻温度计时对温度的测量效果最好，第一流量检测器20和第二流量检测器21为玻璃转子流量计时对流量的测量效果最好。

本热交换器在换热管1的进料管8和出料管9处分别设置了第一温度检测器11和第二温度检测器13，能够实时的检测进料管8和出料管9出物料的温度，并显示出来，有利于工作人员能够及时的了解物料在进料和出料时的温度，判断出料温度是否符合下一工序的生产要求，以便及时对换热器进行相应调整，使出料温度能够达到预期值；由于生产过程中物料经常为具有腐蚀性的液体，如果检测器直接与物料进行接触，很容易被物料所腐蚀从而丧失温度检测的能力或者造成检测结果不准确，本热交换器中第一导热管10和第二导热管12的设计能够避免第一温度检测器11和第二温度检测器13直接与物料进行接触，提高了第一温度检测器11和第二温度检测器13的使用寿命，使第一温度检测器11和第二温度检测器13能够更好的对物料进行测温，并且第一导热管10和第二导热管12均由导热能力较好的材料制成，能够快速的将物料的热量传递给温度检测器，不影响第一温度检测器11和第二温度检测器13的精度；上述第一流量检测器20用于测量物料的流量，第二流量检测器21用于测量冷凝水的流量，两者的设计能够使物料和冷凝水的流量更加直观，由于每个热交换器的换热面积在生产出来后是固定的，结合物料的特性、物料的进料温度、物料的出料温度、冷凝水的进液温度和冷凝水的出液温度可以计算出该热交换器的传热系数，从而通过该传热系数，更好的控制并调整冷凝水和物料的流量，使出料温度保持在预定值。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种热交换器，所述热交换器包括换热管(1)，其特征在于，所述换热管(1)的管壁上设有进料管(8)和出料管(9)，所述进料管(8)和出料管(9)均与所述换热管(1)固连并且连通，所述进料管(8)的管壁上固定有第一导热管(10)，所述第一导热管(10)的内端封闭且位于所述进料管(8)内，所述第一导热管(10)的外端开口且位于所述进料管(8)外，所述出料管(9)的管壁上固定有第二导热管(12)，所述第二导热管(12)的内端封闭且位于所述出料管(9)内，所述第二导热管(12)的外端开口且位于所述出料管(9)外，所述第一导热管(10)内设有第一温度检测器(11)，所述第二导热管(12)内设有第二温度检测器(13)。

2.根据权利要求1所述的一种热交换器，其特征在于，所述第一导热管(10)相对于进料管(8)倾斜设置，所述第一导热管(10)的内端低于所述第一导热管(10)的外端，所述第一导热管(10)内填充有导热介质，所述第一温度检测器(11)与所述第一导热管(10)螺纹连接，所述第一温度检测器(11)的测量端位于所述第一导热管(10)内且浸在导热介质中，所述第一温度检测器(11)的显示端位于所述第一导热管(10)外。

3.根据权利要求2所述的一种热交换器，其特征在于，所述第二导热管(12)相对于出料管(9)倾斜设置，所述第二导热管(12)的内端低于所述第二导热管(12)的外端，所述第二导热管(12)内填充有导热介质，所述第二温度检测器(13)与所述第二导热管(12)螺纹连接，所述第二温度检测器(13)的一端位于所述第二导热管(12)内且浸在导热介质中，另一端位于所述第二导热管(12)外。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种热交换器，其特征在于，所述热交换器还包括设置在换热管(1)两端的第一管箱(2)和第二管箱(3)，所述第一管箱(2)与所述换热管(1)之间设有第一挡板(4)，所述第一挡板(4)与所述换热管(1)密封焊接，所述第一挡板(4)与第一管箱(2)密封固定，所述第二管箱(3)与所述换热管(1)之间设有第二挡板(5)，所述第二挡板(5)与所述换热管(1)密封焊接，所述第二挡板(5)与第二管箱(3)密封固定，所述第一挡板(4)和第二挡板(5)之间设有冷凝管(6)，所述冷凝管(6)位于所述换热管(1)内且将所述第一管箱(2)和第二管箱(3)连通，所述换热管(1)内设有多个折流板(7)。

5.根据权利要求4所述的一种热交换器，其特征在于，所述第一管箱(2)上设有出液管(14)，所述出液管(14)位于所述第一管箱(2)的上方且与所述第一管箱(2)连通，所述出液管(14)上设有第三导热管(15)，所述第三导热管(15)的内端封闭且位于所述出液管(14)内，所述第三导热管(15)的外端开口且位于所述出液管(14)外，所述第三导热管(15)的内端低于所述第三导热管(15)的外端，所述第三导热管(15)上设有第三温度检测器(16)，所述第三温度检测器(16)与所述第三导热管(15)螺纹连接，所述第三导热管(15)内填充有导热介质，所述第三温度检测器(16)的一端位于所述第三导热管(15)内且浸在导热介质中，另一端位于所述第三导热管(15)外。

6.根据权利要求5所述的一种热交换器，其特征在于，所述第二管箱(3)上设有进液管(17)，所述进液管(17)位于所述第二管箱(3)的下方且与所述第二管箱(3)连通，所述进液管(17)上设有第四导热管(18)，所述第四导热管(18)的内端封闭且位于所述进液管(17)内，所述第四导热管(18)的外端开口且位于所述进液管(17)外，所述第四导热管(18)的内端低于所述第四导热管(18)的外端，所述第四导热管(18)上设有第四温度检测器(19)，所述第四温度检测器(19)与所述第四导热管(18)螺纹连接，所述第四导热管(18)内填充有导热介质，所述第四温度检测器(19)的一端位于所述第四导热管(18)内且浸在导热介质中，另一端位于所述第四导热管(18)外。

7.根据权利要求6所述的一种热交换器，其特征在于，所述进料管(8)固定于所述换热管(1)的上侧且靠近所述第一管箱(2)，所述出液管(14)固定于所述第一管箱(2)的上侧；所述出料管(9)固定于所述换热管(1)的上侧且与靠近所述第二管箱(3)，所述进液管(17)固定于所述第二管箱(3)的下侧。

8.根据权利要求6所述的一种热交换器，其特征在于，所述进料管(8)的一端与所述换热管(1)连通且焊接固定，所述进料管(8)的另一端连接有第一流量检测器(20)，所述进液管(17)的一端与所述第二管箱(3)连通且焊接固定，所述进液管(17)的另一端连接有第二流量检测器(21)。

9.根据权利要求8所述的一种热交换器，其特征在于，所述第一温度检测器(11)、第二度检测器、第三温度检测器(16)和第四温度检测器(19)为热电阻温度计或热电偶温度计或水银温度计，所述第一流量检测器(20)和第二流量检测器(21)为玻璃转子流量计或涡街流量计或浮子流量计。