CN212205765U - 涡状板式热管换热器 - Google Patents

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周金秀
张太信
张宁
杜亮
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Abstract

本实用新型涉及一种涡状板式热管换热器,属于热管换热设备技术领域。包括热管管束,热管管束包括热管和固定管板,固定管板第一面设有冷流部,固定管板第二面设有热流部,热管贯穿固定管板设置,热管第一端设于冷流部内,热管第二端设于热流部内,冷流部与热流部可拆卸连接。本实用新型保持了良好的换热能力,提高了设备壳体重复利用率,节约了设备使用成本。

Description

涡状板式热管换热器
技术领域
本实用新型涉及一种涡状板式热管换热器,属于热管换热设备技术领域。
背景技术
热管是一种具有高导热性能的传热组件,它通过在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来传递热量,具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。由热管组成的热管换热器传热效率高、工作可靠,目前已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中,作为废热回收和工艺过程中热能利用的节能设备,取得了显著的经济效益,因此热管换热器在当今换热器领域中已占据十分重要的地位。
目前高温热管换热器的工况条件一般都很差,热管的外表面易积累污垢或者灰尘,尤其是含尘量较高的流体,堵灰问题更加严重,且不易清洗,阻力大,降低热管换热能力。热管换热器的管束不可抽出清洗且无法单独更换,大大降低了设备壳体的重复利用率,造成成本浪费。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种涡状板式热管换热器,保持了良好的换热能力,提高了设备壳体重复利用率,节约了设备使用成本。
本实用新型所述的涡状板式热管换热器,包括热管管束,热管管束包括热管和固定管板,固定管板第一面设有冷流部,固定管板第二面设有热流部,热管贯穿固定管板设置,热管第一端设于冷流部内,热管第二端设于热流部内,冷流部与热流部可拆卸连接。
工作过程或工作原理:
冷流体流过冷流部,热流体流过热流部,冷流部和和热流部通过热管实现热交换;冷流部与热流部可拆卸连接,热管管束可以定期取下清洗污垢或灰尘,也可以根据情况更换热管管束,保持了热管良好的换热能力,同时冷流部和热流部能够反复重复利用,提高了设备壳体重复利用率,节约了设备使用成本。
进一步优选地,所述的冷流部包括冷流体壳体,冷流体壳体顶部设有上端盖,上端盖上设有冷流体出口,冷流体壳体上设有冷流体进口,冷流体壳体底部压接固定管板,冷流体壳体底部与热流部可拆卸连接。
进一步优选地,所述的冷流体壳体包括上涡流板筒体,上涡流板筒体设为涡状板式结构,上涡流板筒体内空间分隔为螺旋涡状空间,热管对应设于螺旋涡状空间内,上涡流板筒体侧面开口端设有封板I;上涡流板筒体底部设有筒体法兰I,筒体法兰I与热流部可拆卸连接。
进一步优选地,所述的上端盖底部对应热管设有呈涡状分布的上盲孔,上端盖中心开设通孔连通冷流体出口。
进一步优选地,所述的筒体法兰I与固定管板之间设有上垫片。
进一步优选地,所述的上端盖顶部设有吊耳,用于吊装所述的涡状板式热管换热器。所述上端盖顶部设置吊耳方便对所述的涡状板式热管换热器的吊装。
进一步优选地,所述的热流部包括热流体壳体,热流体壳体底部设有下端盖,下端盖上设有热流体出口,热流体壳体上设有热流体进口,热流体壳体顶部压接固定管板,热流体壳体顶部与筒体法兰I可拆卸连接。
进一步优选地,所述的热流体壳体包括下涡流板筒体,下涡流板筒体设为涡状板式结构,下涡流板筒体内空间分隔为螺旋涡状空间,下涡流板筒体与上涡流板筒体相对应布置;下涡流板筒体侧面开口端设有封板II;下涡流板筒体顶部设有筒体法兰II,筒体法兰II与筒体法兰I可拆卸连接。
进一步优选地,所述的下端盖顶部对应热管设有呈涡状分布的下盲孔,下端盖中心开设通孔连通热流体出口。
进一步优选地,所述的筒体法兰II与固定管板之间设有下垫片。
进一步优选地,所述的下端盖底部设有固定支腿,用于对所述的涡状板式热管换热器支撑与固定。
进一步优选地,所述的可拆卸连接为螺栓连接或双头螺栓连接。
所述的热管与固定管板相焊接,热管管束垂直安装。
所述固定管板上设置呈螺旋涡状均匀分布的安装孔,安装孔螺距与上端盖的上盲孔螺距相等;安装孔螺距与下端盖的下盲孔螺距相等。
所述热管选用两相闭式热虹吸管,又称为重力热管,此种热管为公知技术,结构不做详细介绍;热管与固定管板的安装孔焊接后呈螺旋涡状均匀分布状态。
所述热管管束上侧穿过冷流体壳体的螺旋涡状空间,与上端盖的盲孔对中连接,热管管束下侧穿过热流体壳体的螺旋涡状空间,与下端盖的盲孔对中连接,上端盖和下端盖的盲孔对热管起固定防震作用,热管管束两侧均匀分布在冷流体壳体和热流体壳体中的螺旋涡状空间内。
所述热管管束的固定管板两侧均设置垫片,冷流体壳体的筒体法兰I和热流体壳体的筒体法兰II通过双头螺栓、螺母将固定管板固定压紧密封,冷流体壳体的上涡流板筒体与热流体壳体的下涡流板筒体分别接触到固定管板的两侧,形成密闭的螺旋涡状空间,防止换热短路。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
1、本实用新型通过设置可拆卸连接的冷流部和热流部,能够定期拆卸冷流部和热流部,从而将热管管束整体拆下,可以单独清洗热管管束,或者更换热管管束,其余壳体,即冷流部和热流部可以重复利用,提高了冷流部和热流部的重复使用率,降低了设备使用成本;保持了所述的涡状板式热管换热器整体换热效果。
2、本实用新型采用涡状板将冷流体壳程和热流体壳程形成密闭的螺旋涡状空间,冷流体和热流体以螺旋状态流动,增强了壳程流体的湍流程度,提高换热效果,同时流体对热管外表面进行冲刷,有效减少热管外表面的污垢或者灰尘,防止壳程堵灰,避免污垢造成的热损失。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图1中A-A剖面图。
图3为图1中B-B剖面图。
图4为冷流体壳体结构示意图。
图5为热流体壳体结构示意图。
图6为热管管束结构示意图。
图7为固定管板结构示意图。
图8为上端盖结构示意图。
图9为下端盖结构示意图。
1、冷流体出口 2、吊耳 3、上端盖 4.0、冷流体壳体 5、冷流体进口 6、双头螺栓7、螺母 8、热流体进口 9、下端盖 10、固定支腿 11、热流体出口 12.0、热流体壳体 13.0、热管管束;
3.1、上盲孔;
4.1、上涡流板筒体 4.2、筒体法兰I 4.3、封板I 4.4、上垫片;
9.1、下盲孔;
12.1、下涡流板筒体 12.2、筒体法兰II 12.3、封板II 12.4、下垫片;
13.1、热管 13.2、固定管板。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案作进一步进行清楚、完整地描述:
实施例1
如图1~图9所示,本实用新型所述的涡状板式热管换热器,包括热管管束13.0,热管管束13.0包括热管13.1和固定管板13.2,热管13.1与固定管板13.2相焊接,热管管束13.0垂直安装,热管13.1呈竖直状态布置。固定管板13.2第一面设有冷流部,固定管板13.2第二面设有热流部,热管13.1贯穿固定管板13.2设置,热管13.1第一端设于冷流部内,热管13.1第二端设于热流部内,冷流部与热流部可拆卸连接。
其中:
冷流部包括冷流体壳体4.0,冷流体壳体4.0顶部设有上端盖3,上端盖3上设有冷流体出口1,冷流体壳体4.0上设有冷流体进口5,冷流体壳体4.0底部压接固定管板13.2;冷流体壳体4.0包括上涡流板筒体4.1,上涡流板筒体4.1设为涡状板式结构,上涡流板筒体4.1内空间分隔为螺旋涡状空间,热管13.1对应设于螺旋涡状空间内,上涡流板筒体4.1侧面开口端设有封板I4.3;上涡流板筒体4.1底部设有筒体法兰I4.2。
热流部包括热流体壳体12.0,热流体壳体12.0底部设有下端盖9,下端盖9上设有热流体出口11,热流体壳体12.0上设有热流体进口8,热流体壳体12.0顶部压接固定管板13.2;热流体壳体12.0包括下涡流板筒体12.1,下涡流板筒体12.1设为涡状板式结构,下涡流板筒体12.1内空间分隔为螺旋涡状空间,下涡流板筒体12.1与上涡流板筒体4.1相对应布置;下涡流板筒体12.1侧面开口端设有封板II12.3;下涡流板筒体12.1顶部设有筒体法兰II12.2。
所述热管管束13.0的固定管板13.1两侧均设置垫片,筒体法兰I4.2与固定管板13.2之间设有上垫片4.4。筒体法兰II与固定管板之间设有下垫片12.4。筒体法兰I4.2和筒体法兰II12.2通过双头螺栓6配合螺母7连接;筒体法兰I4.2和筒体法兰II12.2也可以通过螺栓配合螺母7连接;实现冷流部与热流部可拆卸连接。筒体法兰I4.2和筒体法兰II12.1将固定管板13.2固定压紧密封,冷流体壳体4.0的上涡流板筒体4.1与热流体壳体12.0的下涡流板筒体12.1分别接触到固定管板13.2的两侧,形成分别密闭的冷流体螺旋涡状空间和热流体螺旋涡状空间,防止换热短路。
上端盖3底部对应热管13.1设有呈涡状分布的上盲孔3.1。上端盖中心开设通孔与冷流体出口1连通。上端盖3顶部设有吊耳2,用于吊装所述的涡状板式热管换热器。
下端盖9顶部对应热管13.1设有呈涡状分布的下盲孔9.1。下端盖中心开设通孔连通热流体出口。下端盖底部设有固定支腿10,用于对所述的涡状板式热管换热器支撑与固定。
所述固定管板13.2上设置呈螺旋涡状均匀分布的安装孔,安装孔螺距与上端盖3的上盲孔螺距相等,安装孔螺距与下端盖9的下盲孔螺距相等。
所述热管13.1选用两相闭式热虹吸管,又称为重力热管此种热管为公知技术,结构不做详细介绍,热管13.1与固定管板13.2的安装孔焊接后呈螺旋涡状均匀分布状态。
上端盖上呈涡状分布的上盲孔3.1;冷流壳体的上涡流板筒体4.1设为涡状板式结构,上涡流板筒体4.1内空间分隔为螺旋涡状空间;所述固定管板13.2上设置呈螺旋涡状均匀分布的安装孔;下涡流板筒体12.1设为涡状板式结构,下涡流板筒体12.1内空间分隔为螺旋涡状空间;下端盖9顶部对应热管13.1设有呈涡状分布的下盲孔9.1;均相对应设置。
热管穿过固定管板上的安装孔,热管焊接到固定管板上热管,热管上段穿过冷流体壳体4.0的螺旋涡状空间,与上端盖3的上盲孔对中连接,热管下段穿过热流体壳体12.0的螺旋涡状空间,与下端盖9的下盲孔对中连接,上端盖3的上盲孔和下端盖9的下盲孔对热管13.1起固定防震作用,热管13.1两侧均匀分布在冷流体壳体4.0和热流体壳体12.0中的螺旋涡状空间内。
工作过程或工作原理:
使用本实用新型时,热流体介质通过热流体进口8进入热流体壳体12.0内,在壳体内以螺旋状态流向热流体壳体12.0中心处底部的热流体出口11,热流体流动过程中将自身热量传入到热管13.1内部,热管13.1内的热量由下往上输送,进入处于冷流体壳体4.0内的热管13.1部分,热管内部换热为公知技术,不做详细介绍;冷流体介质通过冷流体进口5进入冷流体壳体4.0内,在壳体内以螺旋状态流向冷流体壳体4.0中心处顶部的冷流体出口1,冷流体在流动过程中,吸收热管13.1内部的热量,热流体壳程和冷流体壳程中的流体实现换热。
需要清洗或更换热管管束时,用工具拧开双头螺栓,取下上端盖和冷流体壳体,取下热管管束,根据需要对热管管束清洗冲刷,或者直接更换,将热管管束插装到热流体壳体上,再将冷流体壳体连通上端盖安装到热管管束上部,筒体法兰I和筒体法兰II压紧固定管板,筒体法兰I和筒体法兰II通过双头螺栓紧固连接。
本实用新型中对结构的方向以及相对位置关系的描述,如前后左右上下的描述,不构成对本实用新型的限制,仅为描述方便。

Claims (10)

1.一种涡状板式热管换热器,其特征在于,包括热管管束(13.0),热管管束(13.0)包括热管(13.1)和固定管板(13.2),固定管板(13.2)第一面设有冷流部,固定管板(13.2)第二面设有热流部,热管(13.1)贯穿固定管板(13.2)设置,热管(13.1)第一端设于冷流部内,热管(13.1)第二端设于热流部内,冷流部与热流部可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的涡状板式热管换热器,其特征在于,冷流部包括冷流体壳体(4.0),冷流体壳体(4.0)顶部设有上端盖(3),上端盖(3)上设有冷流体出口(1),冷流体壳体(4.0)上设有冷流体进口(5),冷流体壳体(4.0)底部压接固定管板(13.2),冷流体壳体(4.0)底部与热流部可拆卸连接。
3.根据权利要求2所述的涡状板式热管换热器,其特征在于,冷流体壳体(4.0)包括上涡流板筒体(4.1),上涡流板筒体(4.1)设为涡状板式结构,上涡流板筒体(4.1)内空间分隔为螺旋涡状空间,热管(13.1)对应设于螺旋涡状空间内,上涡流板筒体(4.1)侧面开口端设有封板I(4.3);上涡流板筒体(4.1)底部设有筒体法兰I(4.2),筒体法兰I(4.2)与热流部可拆卸连接。
4.根据权利要求3所述的涡状板式热管换热器,其特征在于,上端盖(3)底部对应热管(13.1)设有呈涡状分布的上盲孔。
5.根据权利要求3所述的涡状板式热管换热器,其特征在于,筒体法兰I(4.2)与固定管板(13.2)之间设有上垫片(4.4)。
6.根据权利要求2所述的涡状板式热管换热器,其特征在于,上端盖(3)顶部设有吊耳(2),用于吊装所述的涡状板式热管换热器。
7.根据权利要求3-6任一项所述的涡状板式热管换热器,其特征在于,热流部包括热流体壳体(12.0),热流体壳体(12.0)底部设有下端盖(9),下端盖(9)上设有热流体出口(11),热流体壳体(12.0)上设有热流体进口(8),热流体壳体(12.0)顶部压接固定管板(13.2),热流体壳体(12.0)顶部与筒体法兰I(4.2)可拆卸连接。
8.根据权利要求7所述的涡状板式热管换热器,其特征在于,热流体壳体(12.0)包括下涡流板筒体(12.1),下涡流板筒体(12.1)设为涡状板式结构,下涡流板筒体(12.1)内空间分隔为螺旋涡状空间,下涡流板筒体(12.1)与上涡流板筒体(4.1)相对应布置;下涡流板筒体(12.1)侧面开口端设有封板II(12.3);下涡流板筒体(12.1)顶部设有筒体法兰II(12.2),筒体法兰II(12.2)与筒体法兰I(4.2)可拆卸连接。
9.根据权利要求8所述的涡状板式热管换热器,其特征在于,下端盖(9)顶部对应热管(13.1)设有呈涡状分布的下盲孔(9.1)。
10.根据权利要求8所述的涡状板式热管换热器,其特征在于,筒体法兰II(12.2)与固定管板(13.2)之间设有下垫片(12.4)。
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