CN211926604U - 一种复合式换热器 - Google Patents

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程立
余胜亮
余建武
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Abstract

本实用新型公开了一种复合式换热器,包括相互连通的主换热器和副换热器,主换热器的壳体同一高度上设有与主换热器内部板程连通的主板程第一管口和主板程第二管口,以及与主换热器内部壳程连通的主壳程第一管口和主壳程第二管口;副换热器的壳体同一高度上设有与副换热器内部壳程连通的副壳程第一管口和副壳程第二管口,以及与副换热器内部板程连通的副板程第一管口和副板程第二管口;主板程第二管口与副板程第一管口连通;主壳程第一管口与副壳程第二管口连通。本实用新型能够有效延长换热路径,提高热能利用率,降低系统复杂性和成本。

Description

一种复合式换热器
技术领域
本实用新型涉及换热器技术领域,尤其涉及一种复合式换热器。
背景技术
在油气、化工、食品、制冷等各工业领域中,各工艺流程中的工作介质均需要进行各种各样的热交换。但是现有换热器多以单个形式工作,换热效率仍需进一步提高。
因此,亟需一种复合式换热器,以解决上述问题。
实用新型内容
为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种复合式换热器,能够提高换热效率。
本实用新型是通过以下技术方案实现的:
一种复合式换热器,包括相互连通的主换热器和副换热器,主换热器的壳体同一高度上设有与主换热器内部板程连通的主板程第一管口和主板程第二管口,以及与主换热器内部壳程连通的主壳程第一管口和主壳程第二管口;
副换热器的壳体同一高度上设有与副换热器内部壳程连通的副壳程第一管口和副壳程第二管口,以及与副换热器内部板程连通的副板程第一管口和副板程第二管口;
主板程第二管口与副板程第一管口连通;主壳程第一管口与副壳程第二管口连通。
进一步地,主板程第二管口与副换热器流体板程进口通过法兰连接。
进一步地,主壳程第一管口与副壳程第二管口通过法兰连接。
进一步地,副壳程第一管口、副壳程第二管口、主壳程第一管口、主壳程第二管口均为同一条直线上。
进一步地,主换热器的壳体上还设有与主换热器内部壳程连通的排净口。
进一步地,所述主换热器和副换热器均为板壳式换热器。
本实用新型提供的复合式换热器包括相互连接的主换热器和副换热器,能够连续完成两段工艺才能完成的工况,有效延长换热路径,主换热器与副换热器垂直分布,主壳程第一管口与副壳程第二管口位于同一条直线上,能够使壳程内的流体在换热器外部的流经路径更短,可以最大限度地利用工质的热量,提高热能利用率,节约能源,本实用提供的复合式换热器整体结构简单使用,减少了系统的复杂性和成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一个实施例提供的复合式换热器的结构示意图;
图2为本实用新型一个实施例提供的复合式换热器的侧视图;
图3为本实用新型一个实施例提供主换热器的结构示意图;
图4为本实用新型一个实施例主换热器的板片结构示意图。
图中,1、主换热器;11、主板程第一管口;12、主板程第二管口;13、主壳程第一管口;14、主壳程第二管口;15、第一法兰;16、第三法兰;17、排净口;18、板片;181、第一通孔;182、第二通孔;2、副换热器;21、副壳程第一管口;22、副壳程第二管口;23、副板程第一管口;24、副板程第二管口;25、第二法兰;26、第四法兰。
具体实施方式
下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本实用新型进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本实用新型,并不被配置为限定本实用新型。对于本领域技术人员来说,本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型更好的理解。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本实用新型的实施例的具体结构进行限定。本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
图1-2是本实用新型一个实施例提供的一种复合式换热器的结构示意图。复合式换热器包括相互连通的主换热器1和副换热器2,两者的中心轴在水平方向平行。主换热器1的壳体纵向两端分别设有与主换热器内部板程连通的主板程第一管口11和主板程第二管口12,主换热器1的壳体横向两侧分别设有与主换热器1内部壳程连通的主壳程第一管口13和主壳程第二管口14。副换热器2的壳体纵向两端分别设有与副换热器内部壳程连通的副壳程第一管口21和副壳程第二管口22。副换热器2的壳体横向两侧分别设有与副换热器内部板程连通的副板程第一管口23和副板程第二管口24。主板程第二管口12与副换热器2流体板程流体第一管口23连接,使两换热器的板程之间连通;主壳程第一管口13与副壳程第二管口22连接,并位于同一条水平线上,使两换热器的壳程之间连通。
在本实用新型实施例提供的复合式换热器,将主换热器和副换热器复合在一起,使两换热器的板程和壳程分别连通,有效延长换热路径,实现不同的换热需求,例如制冷系统、蒸汽冷凝系统。主换热器的纵向与副换热器的纵向垂直,主壳程第一管口13与副壳程第二管口22位于同一条直线上,能够使壳程内的流体在换热器外部的流经路径更短,可以最大限度地利用工质的热量,提高热能利用率,节约能源。本实用提供的复合式换热器整体结构简单使用,减少了系统的复杂性和成本。
其中,可以理解的是,主换热器1和副换热器2的类型不做具体不限,可以选择多种形式的换热器,例如板壳式换热器、管壳式换热器等,可以根据介质类型、流量等工况的不同选择合适的换热器类型。本实用新型中所指的板程流体进口、板程流体出口不局限于板程,流体流经换热器内换热单元内部的即可认为是本实用新型中所指的板程,例如,当换热器类型为管壳式换热器时,本实用新型中所指的板程可以是管程。
当主换热器1和副换热器2均采用板壳式换热器时,本实用新型提供的复合式换热器为复合式板壳换热器。主换热器1和副换热器2可以选择常规的板壳式换热器,板壳式换热器内的换热单元为板片,板壳式换热器内部设有多片平行设置的板片,根据不同的工况可以选择不同的板型。板片的形状不限,可以为圆形或方形。在一个具体示例中,主换热器1采用板壳式换热器时的结构可如图3所示,其内部的板片结构可如图4所示,板片18内部为空心结构,板片18上可以开设第一通孔181和第二通孔182,方便介质从第一通孔181流入板片18内部,从第二通孔182流出,具体地,第一通孔181和第二通孔182可上下排布,换热器内的多个板片平行布置时,相应的通孔位于同一轴线上,依次连通,形成板程,板片外侧与换热器壳体内壁之间的空间形成壳程。优选地,板片18外壳呈波纹状,以增大换热面积。具体地,在一个具体示例中,在主换热器1中,第一通孔181可与主板程第一管口11连通,第二通孔182可与主板程第二管口12连通;在副换热器2中,可以采用同样的板片结构,第一通孔181可与副板程第一管口21连通,第二通孔182可与副板程第二管口22连通。
在一些可选实施例中,主板程第二管口12、副板程第一管口23处可分别通过管道连接第一法兰15、第二法兰25,第一法兰15与第二法兰25通过螺栓固定连接,从而使主板程第二管口12与副板程第一管口23通过法兰连接,便于拆卸、组装、更换或检修等工作。在一个具体施例中,主板程第二管口12、副板程第一管口23处连接的管道通过法兰连接后整体呈现“U”型或类“U”型结构。
在一些可选实施例中,主壳程第一管口13、副壳程第二管口22处可分别通过管道连接第三法兰16、第四法兰26,从而使主壳程第一管口13、副壳程第二管口22通过法兰连接,便于拆卸、组装、更换或检修等工作。在一个具体施例中,主壳程第一管口13和副壳程第二管口22位于同一条直线上,且两者连接的管道均为直线型,能够进一步缩短介质流体在换热器外部的流动路径。
在一些可选实施例中,副壳程第一管口21、副壳程第二管口22、主壳程第一管口13、主壳程第二管口14位于同一条直线上,能够缩短介质流体在换热器外部的流动路径。
在一些可选实施例中,主板程第一管口11、副壳程第一管口21处也可设置管道外端连接法兰,从而便于与外接设备连接,例如制冷系统、蒸汽冷凝系统中的设备。
在一些可选实施例中,主换热器1的壳体纵向一端还设有排净口17,排净口17可与板片的板程连通,用于排净板程内的残余介质,也可与壳程连通,用于排净壳程内的残余介质。排净口17可以设置在主板程第一管口11一端,也可设置在主板程第二管口12一端。在复合式换热器不使用时,可以利用排净口17将板程或壳程内的流体介质排出。同样地,副换热器2的一端也可设置排净口17,其设置方式同主换热器1。
本实用新型提供的复合式换热器可以用于多种场景,例如制冷系统、蒸汽冷凝系统等。下面对用于制冷系统、蒸汽冷凝系统中时的工作过程进行具体说明。
在制冷系统中,蒸发器是很重要的一个部件,是输送冷量的设备。工作介质(如制冷剂)在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽,将压力较低的蒸汽送入压缩机的入口,从而实现制冷。当本实用新型提供的复合式换热器用于制冷系统时,以板壳式换热器为例,主换热器1可以主要完成制冷剂与循环水的蒸发阶段,制冷剂走壳程,循环水走板程,副换热器2主要完成制冷剂与循环水的预热阶段,制冷剂走壳程,循环水走板程。具体工作时,制冷剂从副壳程第一管口21进入副换热器2的壳程,由副壳程第二管口22流出,然后经过第四法兰26、第三法兰16从主壳程第一管口13进入主换热器1的壳程,进行热交换后,由主壳程第二管口14排出。与此同时,循环水从主板程第一管口11进入主换热器1的板程内,由主板程第二管口12流出,然后经过第一法兰15、第二法兰25,从副板程第一管口23进入副换热器2的板程,进行热交换后,由副板程第二管口24排出,从而完成整个热交换过程,使制冷剂得到充分蒸发,从而实现高效制冷。
在蒸汽冷凝系统中,蒸汽冷凝系统排出的高温冷凝水、过热蒸汽在换热过程中经历三个阶段:过热蒸汽冷却变成饱和蒸汽,饱和蒸汽凝结放热变为饱和水,饱和水进一步冷却变成过冷水。当本实用新型提供的复合式换热器用于蒸汽冷凝系统中时,以板壳式换热器为例,在具体使用时,主换热器1主要完成蒸汽与循环水换热阶段,蒸汽走壳程,循环水走板程,副换热器2主要完成蒸汽、经主换热器1冷却后出来的水与循环水的换热阶段,蒸汽和冷却后的水走壳程,循环水走板程。具体工作时,热介质蒸汽从主壳程第二管口14进入主换热器1的壳程,从主壳程第一管口13流出,然后经第三法兰16、第四法兰26,从副壳程第二管口22进入副换热器2的壳程内,经换热后从副壳程第一管口21流出。于此同时,板程的冷介质循环水从副板程第二管口24进入副换热器2的板程内,从副板程第一管口23流出,然后经第二法兰25、第一法兰15,从主板程第二管口12进入主换热器1的板程内,经换热后,从主壳程第一管口11流出,从而完成整个热交换过程,使蒸汽得到充分冷凝。
以上所述实施方式仅表达了本实用新型的具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本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。

Claims (6)

1.一种复合式换热器,其特征在于,包括相互连通的主换热器(1)和副换热器(2),主换热器的壳体同一高度上设有与主换热器内部板程连通的主板程第一管口(11)和主板程第二管口(12),以及与主换热器内部壳程连通的主壳程第一管口(13)和主壳程第二管口(14);
副换热器的壳体同一高度上设有与副换热器内部壳程连通的副壳程第一管口(21)和副壳程第二管口(22),以及与副换热器内部板程连通的副板程第一管口(23)和副板程第二管口(24);
主板程第二管口与副板程第一管口连通;主壳程第一管口与副壳程第二管口连通。
2.根据权利要求1所述的复合式换热器,其特征在于,主板程第二管口与副换热器流体板程进口通过法兰连接。
3.根据权利要求1所述的复合式换热器,其特征在于,主壳程第一管口与副壳程第二管口通过法兰连接。
4.根据权利要求1所述的复合式换热器,其特征在于,主壳程第一管口、主壳程第二管口、副壳程第一管口和副壳程第二管口的中心轴位于同一条直线上。
5.根据权利要求1所述的复合式换热器,其特征在于,主换热器的壳体上还设有与主换热器内部壳程连通的排净口(17)。
6.根据权利要求1所述的复合式换热器,其特征在于,所述主换热器和副换热器均为板壳式换热器。
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