CN210036355U - 一种双管板换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双管板换热器，涉及制药技术领域，主要目的是通过设置壳程流体输入环和壳程流体输出环，使得壳程流体由管束四周同时向管箱喷出，增加壳程流体流量，增加壳程流体与管束接触面积，壳程流体输出环使得位于壳程流体输出端的管束得到均匀换热。本实用新型的主要技术方案为：管板换热器包括：管箱，管箱两端分别设置有管程流体入口和管程流体出口，管箱内设置有多个相互平行设置的换热管；壳程流体输入环和壳程流体输出环包括相互环套的筒形外壁和筒形内壁，筒形外壁和筒形内壁之间形成环形空腔，筒形外壁与管箱内壁相贴合，筒形内壁包绕于多个换热管外侧，其上延周向均匀设置有多个流体出入孔。本实用新型主要用于换热。

Description

一种双管板换热器

技术领域

本实用新型涉及制药技术领域，尤其涉及一种双管板换热器。

背景技术

管式换热器是典型的间壁式换热器，主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成，在管式换热器内进行换热的两种流体，一种在管束内流动，一种在管束与壳体之间流动，分别称为管程流体和壳程流体，两种流体通过管束的壁面传热实现热交换。

双管板换热器是管式换热器的一种，其通过设置外侧管板和内侧管板，管程和壳程之间采用各自的管板，两管板之间留有间隙，实现管程和壳程的管板与换热管之间的泄露不会泄露到另外的介质中，可以有效防止管程流体和壳程流体间的相互污染或因为泄露混合而造成的事故，因此，双管板换热器在医疗制药等要求流体纯净的领域得到了广泛应用。

然而，现有的双管板换热器中壳程流体入口为设置在壳体一端侧壁上的单独开口，壳程流体由开口流入壳体内，与管束接触后由壳体另一端侧壁的出口流出，由于流体入口面积小，壳程流体相对管束的流量小，导致在壳程流体出口处可交换能量低，无法保证持续换热，同时，由于壳程流体入口位于多条管束一侧，导致距离壳程流体入口较远的管束中管程流体换热效率低。

发明内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种双管板换热器，主要目的是通过设置壳程流体输入环和壳程流体输出环，使得壳程流体由管束四周同时向管箱喷出，增加壳程流体流量，增加壳程流体与管束接触面积，壳程流体输入环和壳程流体输出环配合，使得位于壳程流体输出端的管束得到均匀换热。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种双管板换热器，该换热器包括：

长筒形的管箱，管箱两端分别设置有管程流体入口和管程流体出口，管箱内设置有多个相互平行设置的换热管，管箱内两侧设置有管板，多个换热管通过管板固定，并分别与管程流体入口和管程流体出口相连通；

壳程流体输入环和壳程流体输出环，壳程流体输入环和壳程流体输出环结构相同，均包括相互环套的筒形外壁和筒形内壁，筒形外壁和筒形内壁相对边沿相互连接形成环形空腔，筒形外壁与管箱内壁相贴合，筒形内壁包绕于多个换热管外侧，筒形内壁上延周向均匀设置有多个流体出入孔；

壳程流体输入环与管程流体入口设置于管箱同一端，且分布于管板两侧，壳程流体输入环上设置有连通于环形空腔及管箱外的壳程流体导入嘴；

壳程流体输出环与管程流体出口设置于管箱同一端，且分布于管板两侧，壳程流体输出环上设置有连通于环形空腔及管箱外的壳程流体导出嘴。

可选的，筒形内壁径向截面呈相背于环形空腔凸起的弧形，多个流体出入孔周向交错设置于筒形内壁上。

可选的，壳程流体导入嘴与壳程流体导出嘴分别位于管箱径向两侧。

可选的，壳程流体输入环和壳程流体输出环上设置有壳程流体排空孔，壳程流体排空孔由筒形内壁及管箱内壁围成。

本实用新型实施例提出的一种双管板换热器，通过设置壳程流体输入环和壳程流体输出环，使得壳程流体由管束四周同时向管箱喷出，增加壳程流体流量，增加壳程流体与管束接触面积，壳程流体输入环和壳程流体输出环配合，使得位于壳程流体输出端的管束得到均匀换热。而现有技术中，壳程流体入口为设置在壳体一端侧壁上的单独开口，壳程流体由开口流入壳体内，与管束接触后由壳体另一端侧壁的出口流出，由于流体入口面积小，壳程流体相对管束的流量小，导致在壳程流体出口处可交换能量低，无法保证持续换热，同时，由于壳程流体入口位于多条管束一侧，导致距离壳程流体入口较远的管束中管程流体换热效率低。与现有技术相比，本申请文件中，通过设置壳程流体输入环和壳程流体输出环，壳程流体由管束外围一周同时向管箱内流入，使得刚进入管箱的可换热能量较高的壳程流体与更多的管束接触，增加换热效率，同时增加壳程流体流量，壳程流体由管束外围一周流出，保证壳程流体在输出侧仍保持较高的可换热能量，保证输出侧管束的均匀换热。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种双管板换热器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的壳程流体输入环或壳程流体输出环的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的壳程流体输入环或壳程流体输出环的径向截面示意图；

图4为本实用新型实施例提供的壳程流体排空孔的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的双管板换热器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种双管板换热器，该换热器包括：

长筒形的管箱1，管箱1两端分别设置有管程流体入口21和管程流体出口22，管箱1内设置有多个相互平行设置的换热管3，管箱1内两侧设置有第一组管板41和第二组管板42，多个换热管3通过第一组管板41和第二组管板42固定，并分别与管程流体入口21和管程流体出口22相连通；

壳程流体输入环5和壳程流体输出环6，如图2、图3所示，壳程流体输入环5和壳程流体输出环6结构相同，以壳程流体输入环5为例，包括相互环套的筒形外壁51和筒形内壁52，筒形外壁51和筒形内壁52相对边沿相互连接，在筒形外壁51和筒形内壁52之间形成环形空腔53，筒形外壁51与管箱1内壁相贴合，筒形内壁52包绕于多个换热管3外侧，筒形内壁52上延周向均匀设置有多个流体出入孔54；

壳程流体输入环5与管程流体入口21设置于管箱同一端，且分布于第一组管板41两侧，壳程流体输入环5上设置有连通于环形空腔53及管箱1外的壳程流体导入嘴55；

壳程流体输出环6与管程流体出口22设置于管箱1同一端，且分布于第二组管板42两侧，壳程流体输出环6上设置有连通于环形空腔及管箱1外的壳程流体导出嘴65。

在换热生成过程中，壳程流体通过流体导入嘴55流入环形空腔53，对壳程流体加压使得壳程流体始终充满环形空腔53，环形空腔53内的壳程流体通过流体出入孔54向外喷出，由于壳程流体输入环5包绕多个换热管3外侧一周，由流体出入孔54喷出的壳程流体同时与位于外周的多个换热管3接触，增加壳程流体与换热管3的接触面积。壳程流体继而向内圈换热管3及管箱1右侧移动，多个流体出入孔54喷出流体的方向不同，多个方向的流体在内圈换热管3处形成冲击效应，使得壳程流体在内圈换热管3处受到冲击后震荡向右流动，涌动的流动方式极大的增加了壳程流体与换热管3接触面积。壳程流体经管箱1流至壳程流体输出环6，由壳程流体输出环6筒形内壁的流体出入孔进入环形空腔进而流出，由于壳程流体输出环6筒形内壁绕换热管3外围一周，保证壳程流体在输出端仍能与换热管3均匀接触，保证输出侧换热效率。

本实用新型实施例提出的一种双管板换热器，通过设置壳程流体输入环和壳程流体输出环，使得壳程流体由管束四周同时向管箱喷出，增加壳程流体流量，增加壳程流体与管束接触面积，壳程流体输入环和壳程流体输出环配合，使得位于壳程流体输出端的管束得到均匀换热。而现有技术中，壳程流体入口为设置在壳体一端侧壁上的单独开口，壳程流体由开口流入壳体内，与管束接触后由壳体另一端侧壁的出口流出，由于流体入口面积小，壳程流体相对管束的流量小，导致在壳程流体出口处可交换能量低，无法保证持续换热，同时，由于壳程流体入口位于多条管束一侧，导致距离壳程流体入口较远的管束中管程流体换热效率低。与现有技术相比，本申请文件中，通过设置壳程流体输入环和壳程流体输出环，壳程流体由管束外围一周同时向管箱内流入，使得刚进入管箱的可换热能量较高的壳程流体与更多的管束接触，增加换热效率，同时增加壳程流体流量，壳程流体由管束外围一周流出，保证壳程流体在输出侧仍保持较高的可换热能量，保证输出侧管束的均匀换热。

为保证筒形内壁52出水方向的多样性，如图3所示，筒形内壁52径向截面呈相背于环形空腔53凸起的弧形，多个流体出入孔54周向交错设置于筒形内壁52上。上述设置使得壳程流体向着多个方向喷射，增加壳程流体涌动强度，在壳程流体输出环6上，朝向多个方向的流体出入孔保证壳程流体可以快速流入环形空腔内，避免可换热能量较低的壳程流体在壳程流体输出环6附近滞留。

壳程流体导入嘴55与壳程流体导出嘴65分别位于管箱1径向两侧，在使用时壳程流体导入嘴55向上，壳程流体导出嘴65向下，时壳程流体在输入时压力增加以及顺利排出。

为保证壳程流体输入环5及管箱1内的壳程流体排净，减少残留，如图4所示，以壳程流体输入环5为例，在壳程流体输入环5相背壳程流体导入嘴55一端，即使用时壳程流体输入环5低端设置壳程流体排空孔56，壳程流体排空孔56位于筒形内壁52上，且紧贴管箱1内壁，壳程流体排空孔56边沿由筒形内壁52及管箱1内壁围成，使得换热过程结束，壳程流体输入环5低端余液可以由壳程流体排空孔56向管箱1顺利流出。在壳程流体输出环6设置有壳程流体导出嘴65一端设置同样结构的壳程流体排空孔，使管箱1内余液可以顺利进入环形空腔并排出，避免壳程流体滞积对管箱1腐蚀。

进一步的，换热管3上设置相互交错的多个折流板31，能够提高壳程流体在管箱1内的扰动，折流板31不仅可防止壳程流体短路，增加流体速度，还迫使壳程流体按规定路径多次错流通过管束3，使湍动程度大为增加，实现增加换热效率。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种双管板换热器，其特征在于，包括：

长筒形的管箱，所述管箱两端分别设置有管程流体入口和管程流体出口，所述管箱内设置有多个相互平行设置的换热管，所述管箱内两侧设置有管板，多个所述换热管通过所述管板固定，并分别与所述管程流体入口和所述管程流体出口相连通；

壳程流体输入环和壳程流体输出环，所述壳程流体输入环和所述壳程流体输出环结构相同，均包括相互环套的筒形外壁和筒形内壁，所述筒形外壁和所述筒形内壁相对边沿相互连接形成环形空腔，所述筒形外壁与所述管箱内壁相贴合，所述筒形内壁包绕于多个所述换热管外侧，所述筒形内壁上延周向均匀设置有多个流体出入孔；

所述壳程流体输入环与所述管程流体入口设置于所述管箱同一端，且分布于所述管板两侧，所述壳程流体输入环上设置有连通于所述环形空腔及所述管箱外的壳程流体导入嘴；

所述壳程流体输出环与所述管程流体出口设置于所述管箱同一端，且分布于所述管板两侧，所述壳程流体输出环上设置有连通于所述环形空腔及所述管箱外的壳程流体导出嘴。

2.根据权利要求1所述的双管板换热器，其特征在于，

所述筒形内壁径向截面呈相背于所述环形空腔凸起的弧形，多个所述流体出入孔周向交错设置于所述筒形内壁上。

3.根据权利要求1所述的双管板换热器，其特征在于，

所述壳程流体导入嘴与所述壳程流体导出嘴分别位于所述管箱径向两侧。

4.根据权利要求1所述的双管板换热器，其特征在于，

所述壳程流体输入环和/或所述壳程流体输出环上设置有壳程流体排空孔，所述壳程流体排空孔由所述筒形内壁及所述管箱内壁围成。

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