CN209655860U - 一种套管换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种套管换热器，其包括外套管以及换热管，所述外套管套设在所述换热管的外部，所述外套管和换热管同时盘绕成螺旋状，所述外套管和换热管之间形成有换热腔，所述外套管上设置有第一介质进管和第一介质出管，所述第一介质进管和第一介质出管皆与所述换热腔连通，所述换热管还包括第二介质进管和第二介质出管，所述换热管的两端皆延伸至所述外套管的外部，且所述外套管与所述换热管密封连接，所述换热管包括多个并列设置的子换热管，所述多个子换热管的延伸方向与所述换热管的延伸方向相同，所述多个子换热管的两端分别与所述第二介质进管和第二介质出管连接；该套管换热器换热效率高、换热效果好。

Description

一种套管换热器

技术领域

本实用新型涉及换热设备领域，特别涉及一种高效换热器。

背景技术

换热器(heat exchanger)，是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器行业涉及暖通、压力容器、中水处理设备，化工，石油等近30多种产业，相互形成产业链条。现有的换热器在使用的过程当中，通常是采用一根较粗的螺旋盘管进行换热，通过螺旋盘管的内部与外部之间发生热量的传递来现热量的交换。由于螺旋盘管较粗，因此换热介质与螺旋盘管的管壁的接触面积有限，换热效果差，换热效率低。而有些换热器即使采用了多个换热管增加了换热面积，但是由于换热腔的直径较大，且长度较小，导致远离换热管的介质无法参与换热，换热效果不好。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种换热效率高、效果好的换热器。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型实施例提供一种套管换热器，其包括外套管以及换热管，所述外套管套设在所述换热管的外部，所述外套管和换热管同时盘绕成螺旋状，所述外套管和换热管之间形成有换热腔，所述外套管上设置有第一介质进管和第一介质出管，所述第一介质进管和第一介质出管皆与所述换热腔连通，所述换热管还包括第二介质进管和第二介质出管，所述换热管的两端皆延伸至所述外套管的外部，且所述外套管与所述换热管密封连接，所述换热管包括多个并列设置的子换热管，所述多个子换热管的延伸方向与所述换热管的延伸方向相同，所述多个子换热管的两端分别与所述第二介质进管和第二介质出管连接。

优选地，所述换热器还包括有分配器，所述第二介质进管和/或第二介质出管分别通过所述分配器与所述多个子换热管连接，所述多个子换热管的一端连接分配器的第一端，所述分配器的第二端与所述第二介质进管或第二介质出管相连接。

优选地，所述分配器的第一端具有多个子连接孔，每个所述子连接孔均与所述第二介质进管或第二介质出管连通，且每个所述子连接孔连接一根子换热管。

优选地，所述分配器的第二端具有一个主连接孔，所述主连接孔的孔径大于所述子连接孔的孔径，所述主连接孔的一端与所述多个子连接孔连通，另一端与所述第二介质进管或第二介质出管连通。

优选地，每个所述子连接孔的中轴线与主连接孔的中轴线的交点皆位于所述主连接孔的一侧，且所述子连接孔的中轴线与所述主连接孔的中轴线的夹角为1-10度。

优选地，所述多个子连接孔间隔分布在同一圆周上。

优选地，所述第一介质进管和第一介质出管分别位于所述外套管的两端，且与所述外套管垂直设置。

优选地，所述换热管包括5-15根子换热管。

优选地，所述第一介质进管和所述第二介质出管位于该套管换热器的同一端，所述第一介质出管和所述第二介质进管位于该套管换热器的另一端。

优选地，该套管换热器底部设置有支撑部，所述第一介质进管和第二介质出管靠近所述支撑部设置，所述第一介质出管和所述第二介质进管位于远离所述支撑部的一端。

本实用新型实施例的套管换热器，通过将多个单独的子换热管套设在外套管中，并将换热管和外套管同时盘旋成螺旋形，增加了换热面积，提高了换热效率，同时减少了换热腔的直径，加长了换热腔的长度，使换热腔内的第一介质尽可能地都参与换热，使从第一介质出管出来的第一介质能够尽可能的接近第二介质的温度，换热效果更好。

附图说明

通过附图中所示的本实用新型优选实施例更具体说明，本实用新型上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本的主旨。

图1为本实用新型实施例的套管换热器的整体结构图；

图2为本实用新型实施例的换热管的整体结构图；

图3为本实用新型实施例的套管换热器的俯视图；

图4为图3中AA方向的部分切面图；

图5为本实用新型实施例的套管换热器的正视图；

图6为本实用新型实施例的分配器的整体结构图；

图7为本实用新型实施例的分配器的另一整体结构图；

图8为本实用新型实施例的分配器的剖视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本进行更全面的描述。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-8所示，本实用新型实施例提供一种套管换热器，其包括外套管1以及换热管2，外套管1套设在换热管2的外部。外套管1和换热管2同时盘绕成螺旋状，外套管1和换热管2之间形成有换热腔10。外套管1上设置有第一介质进管11和第一介质出管12，第一介质进管11和第一介质出管12皆与换热腔10连通，第一介质从第一介质进管11进入换热腔10，在换热腔10经过换热后从第一介质出管12出来，完成换热过程。换热管2还包括第二介质进管21和第二介质出管22，换热管2的两端皆延伸至外套管1的外部，以方便第二介质进出换热管2。外套管1与换热管2密封连接，避免第一介质从换热腔10内流出。参考图2，换热管2包括多个并列设置的子换热管20，多个子换热管20的两端分别与第二介质进管21和第二介质出管22连接，多个子换热管20的延伸方向与换热管2的延伸方向相同，增加换热面积，提高换热效率。

参考图1，在优选实施例中，换热器还包括有分配器3，第二介质进管21和/或第二介质出管22分别通过分配器3与多个子换热管20连接，多个子换热管20的一端连接分配器3的第一端(具有多个子连接孔31的一端为分配器3的第一端，另一端为分配器3的第二端)，分配器3的第二端与第二介质进管21或第二介质出管22相连接。多个子换热管20的另一端也连接于另一分配器3的第一端，另一分配器3的第二端连接有第二介质出管22，同时将第二介质进管21、第二介质出管22与各换子换热管20牢固的连接在一起，有效的提高了第二介质进管21、第二介质出管22与各子换热管20之间的稳定性，有效防止介质在进入或者流出换热管2时发生泄漏，且引入、引出介质更加方便。

参考图6和图8，在进一步优选实施例中，分配器3的第一端具有多个子连接孔31，每个子连接孔31均与第二介质进管21或第二介质出管22连通，且每个子连接孔31连接一根子换热管20，使介质能够进入每一个子连接孔31，保证换热面积和换热效率。分配器3的第二端具有一个主连接孔32，主连接孔32的孔径大于子连接孔31的孔径，主连接孔32的一端与多个子连接孔31连通，另一端与第二介质进管21或第二介质出管22连通。

参考图7和图8在进一步优选实施例中，每个子连接孔31的中轴线与主连接孔32的中轴线的交点皆位于主连接孔32的一侧，且子连接孔31的中轴线L2与主连接孔32的中轴线L1的夹角为1-10度，使从第二介质进管21进来的介质更容易进入子换热管20内，且每个子换热管20所分配的介质尽可能相同。同时，从分配器3进入第二介质出管22的介质向第二介质出管22的中轴线的方向喷出，汇聚时相互间的力得到抵消，介质流动更稳，噪音小。

在进一步优选实施例中，多个子连接孔31间隔分布在同一圆周上，从第二介质进管21进入多个子换热管20的介质分配更加均匀；从分配器3进入第二介质出管22的介质流动更稳定，噪音也会更小。

在优选实施例中，第一介质进管11和第一介质出管12分别位于外套管1的两端，且与外套管1垂直设置，使第一介质进管11和第一介质出管12能够避开第二介质进管21和第二介质出管22，制造和使用都会更加方便。

在优选实施例中，换热管2包括5-15根子换热管20，优选8-12根子换热管20。使用者可以根据需要选择子换热管20的数量。多根子换热管20焊接固定在一起。

参考图1，在优选实施例中，第一介质进管11和第二介质出管22位于该套管换热器的同一端，第一介质出管12和第二介质进管21位于该套管换热器的另一端，换热时，第一介质和第二介质的流动方向相反。使第一介质和第二介质在管道内流动的过程中都能保持一定的温差，进一步改善换热效果。在进一步优选实施例中，该套管换热器底部设置有支撑部4，该支撑部4为支脚。支撑部4支撑与地面或者平台上，第一介质进管11和第二介质出管22靠近支撑部4设置，第一介质出管12和第二介质进管21位于远离支撑部4的一端。第一介质为受热介质，第二介质为放热介质，第二介质(即放热介质)位于第一介质(受热介质)的内部，减少热交换过程中放热介质的热量损失；另外，受热介质从下往上流动，流动速度较慢，可以提高受热介质的受热时间，放热介质从上往下流动，流动比较快，使放热介质始终能保持一个理想的温度，使第一介质和第二介质温差大，热交换效率更好。

本实用新型实施例的套管换热器，通过将多个单独的子换热管套设在外套管中，并将换热管和外套管同时盘旋成螺旋形，增加了换热面积，提高了换热效率，同时减少了换热腔的直径，加长了换热腔的长度，使换热腔内的第一介质尽可能地都参与换热，使从第一介质出管出来的第一介质能够尽可能的接近第二介质的温度，换热效果更好。

以上所述实施例仅表达了实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种套管换热器，其包括外套管以及换热管，所述外套管套设在所述换热管的外部，所述外套管和换热管同时盘绕成螺旋状，所述外套管和换热管之间形成有换热腔，所述外套管上设置有第一介质进管和第一介质出管，所述第一介质进管和第一介质出管皆与所述换热腔连通，所述换热管还包括第二介质进管和第二介质出管，其特征在于，所述换热管的两端皆延伸至所述外套管的外部，且所述外套管与所述换热管密封连接，所述换热管包括多个并列设置的子换热管，所述多个子换热管的延伸方向与所述换热管的延伸方向相同，所述多个子换热管的两端分别与所述第二介质进管和第二介质出管连接。

2.如权利要求1所述的套管换热器，其特征在于，所述换热器还包括有分配器，所述第二介质进管和/或第二介质出管分别通过所述分配器与所述多个子换热管连接，所述多个子换热管的一端连接分配器的第一端，所述分配器的第二端与所述第二介质进管或第二介质出管相连接。

3.如权利要求2所述的套管换热器，其特征在于，所述分配器的第一端具有多个子连接孔，每个所述子连接孔均与所述第二介质进管或第二介质出管连通，且每个所述子连接孔连接一根子换热管。

4.如权利要求3所述的套管换热器，其特征在于，所述分配器的第二端具有一个主连接孔，所述主连接孔的孔径大于所述子连接孔的孔径，所述主连接孔的一端与所述多个子连接孔连通，另一端与所述第二介质进管或第二介质出管连通。

5.如权利要求4所述的套管换热器，其特征在于，每个所述子连接孔的中轴线与主连接孔的中轴线的交点皆位于所述主连接孔的一侧，且所述子连接孔的中轴线与所述主连接孔的中轴线的夹角为1-10度。

6.如权利要求4所述的套管换热器，其特征在于，所述多个子连接孔间隔分布在同一圆周上。

7.如权利要求1所述的套管换热器，其特征在于，所述第一介质进管和第一介质出管分别位于所述外套管的两端，且与所述外套管垂直设置。

8.如权利要求1所述的套管换热器，其特征在于，所述换热管包括5-15根子换热管。

9.如权利要求1所述的套管换热器，其特征在于，所述第一介质进管和所述第二介质出管位于该套管换热器的同一端，所述第一介质出管和所述第二介质进管位于该套管换热器的另一端。

10.如权利要求1-9任一项所述的套管换热器，其特征在于，所述该套管换热器底部设置有支撑部，所述第一介质进管和第二介质出管靠近所述支撑部设置，所述第一介质出管和所述第二介质进管位于远离所述支撑部的一端。