CN205027175U - 一种新型三层套管式换热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型三层套管式换热装置，包括外层套管、U型肘、内层套管、翅片等组件，其中内层套管由内层外套管和内层里套管组成，外层套管中的流动的是流体C，内层外套管中流动的是流体流B,内层里套管和内层外套管之间流动的是流体流A,其中流体A、B反向流动，B、C反向或同向，三套管的结构内部形成了3个流体流动空间,构建本实用新型三层套管式换热器的数学模型与通过普通双层套管式换热器分析和对比，发现新型三层套管式换热器的传热系数和热交换效率明显大于普通套管式换热器，属于节能装置，可应用到节能设备及换热系统的开发中。

Description

一种新型三层套管式换热装置

技术领域

本实用新型应用于工业热交换领域，具体涉及一种新型三层套管式换热装置。

背景技术

套管换热器结构简单，能承受高压，应用亦方便。特别是由于套管换热器同时具备传热系数大，传热推动力大及能够承受高压强的优点，广泛应用于石油、化工及超高压生产过程中。传统套管式换热器一般是由两个直径不同的直管制成的同心套管，并由U形弯头连接而成。在这种换热器中，一种流体走内层，另一种流体走外层，两者皆可得到较高的流速，而且在套管式换热器中，两种流体大多为纯逆流，对数平均温差较大，传热系数较高。套管式换热器的技术改进中,人们往往把主要精力放在使管子内外表面变化或增加湍流程度及汽化功能等改变管子外形或在管外加翅片，如在管内外加螺纹、螺旋槽、翅片、波纹、波节、等强化传热技术。这些变化都在很大程度上改善或强化了传热,但传热性能和传热系数往往没有得到大幅度的提高,仍与板式类换热器在换热强度上有一定的差距。

发明内容

本实用新型的目的是将套管式换热器的结构进行改进，通过增加套管的方法增加换热面积,将高换热性能和套管式换热器高强度结构融于一体，解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种新型三层套管式换热装置，包括外层套管、U型肘管、内层套管、流体A、流体B、流体C、翅片，其中内层套管内含有内层外套管和内层里套管，外层套管中的流动的是流体C，内层外套管中流动的是流体流B,内层里套管与内层外套管之间流动的是流体流A，流体A和流体B两者反向流动，流体B和流体C两者之间反向或同向，翅片位于内层外套管和内层里套管之间。

所述的外层套管为保温材质，U型肘管、内层外套管和内层里套管是高强度的不锈钢材料。

所述的翅片位于内层外套管和内层里套管之间，焊接在内层里套管上。

所述的U型肘管连接内层外套管和同心的内层里套管，由内层外套管和内层里套管中间间隙作为流体A流动的流道,该流道呈薄层,截面为圆环。

使用时，此换热器可独立使用亦可组合使用，按照如下步骤操作：

第一步，独立使用时将此换热器与设备连接起来，流体B通冷凝液体，流体A、C通高温液体。

第二步，组合使用时将此换热器多个组合后与设备连接起来，流体B通冷凝液体，流体A、C通高温液体。

此实用新型的有益效果体现在以下几个方面：

(1)保证传统套管式换热器耐高压耐腐蚀换热面积可控等优点的同时，改善了设备换热性能，在传统套管式换热器基础上加以改进,换热方式以薄层双面换热为主,这种换热方式能使换热器的传热系数和换热速率有很大的提高。

(2)增强了设备竞争力使管壳类换热器与板式类换热器在传热系数与换热性能方面的巨大差距缩小以至于消失,增强了设备竞争力。

(3)节能环保，更强的换热性能更高的换热效率带来更少的能源损失，从而能够节省能源，减少余热散失，在热回收装置中使用，能更加充分的利用余热，实现能源利用的最大化。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图

图2为内层套管的截面图。

图中标记：1外层套管，2U型肘管，3内层套管，4流体A，5流体B，6流体C，7内层外套管，8翅片，9内层里套管。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的新型套管式换热器具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。

参加图1和图2，一种新型三层套管式换热装置，包括外层套,1、U型肘管2、内层套管3、流体A4、流体B4、流体C5、翅片8，其中内层套管3内含有内层外套管7和内层里套管9，外层套管1中的流动的是流体C，内层外套管7中流动的是流体流B,内层里套管9与内层外套管7之间流动的是流体流A，流体A和流体B两者反向流动，流体B和流体C两者之间反向或同向，翅片8位于内层外套管7和内层里套管9之间。

所述的外层套管1为保温材质，U型肘管2、内层外套管7和内层里套管9是高强度的不锈钢材料。

所述的翅片位于内层外套管7和内层里套管9之间，焊接在内层里套管7上。

所述的U型肘管2连接内层外套管7和同心的内层里套管9，由内层外套管7和内层里套管9中间间隙作为流体A流动的流道,该流道呈薄层,截面为圆环。

使用时，按照如下步骤操作：

第一步，独立使用时将此换热器与设备连接起来，流体B通冷凝液体，流体A、C通高温液体。

第二步，组合使用时将此换热器多个组合后与设备连接起来，流体B通冷凝液体，流体A、C通高温液体。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种新型三层套管式换热装置，包括外层套管(1)、U型肘管(2)、内层套管(3)、流体A(4)、流体B(5)、流体C(6)、翅片(8)，其中内层套管(3)内含有内层外套管(7)和内层里套管(9)，其特征在于：外层套管(1)中的流动的是流体C(6)，内层外套管(7)中流动的是流体B(5),内层里套管(9)与内层外套管(7)中流动的是流体A(4)，流体A和流体B两者反向流动，流体B和流体C两者之间反向或同向，翅片(8)位于内层外套管(7)和内层里套管(9)之间。

2.如权利要求1所述的一种新型三层套管式换热装置，其特征在于：所述的外层套管(1)为保温材质，U型肘管(2)、内层外套管(7)和内层里套管(9)是高强度的不锈钢材料。

3.如权利要求1所述的一种新型三层套管式换热装置，其特征在于：所述的翅片(8)位于内层外套管(7)和内层里套管(9)之间，焊接在内层里套管(9)上。

4.如权利要求1所述的一种新型三层套管式换热装置，其特征在于：所述的U型肘管(2)连接内层外套管(7)和同心的内层里套管(9)，由内层外套管(7)和内层里套管(9)中间间隙作为流体A(4)流动的流道,该流道呈薄层,截面为圆环。