CN214666189U - 一种夹套式换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种夹套式换热器，涉及化工设备技术领域，该夹套式换热器包括：内筒、夹套、加强圈以及导流板；通过加强圈以及导流板形成介质流道，加强圈用于加强内筒的强度，内筒的用材更少，加强圈以及导流板均固定设置在内筒的外壁上，容易加工以及布置降低了制造成本。第一间隙截面积以及第二间隙截面积分别大于介质进口截面积，介质进入流道后流速变慢，增加了介质换热的时间。介质进口以及介质出口设置在相对最远的两侧，有利于介质流过最长的流道；加强圈以及特殊设计的导流板构成S形流道，介质流经的路程更长，加快了介质在夹套内的流速，从而提高了换热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工设备技术领域，具体是一种夹套式换热器。
背景技术
带夹套换热容器的设计，既要考虑内压作用时设备的强度，也要考虑到外压作用下的失稳性，内压、外压都可以按照GB150-2011《压力容器》来设计计算。为了减小容器筒体壁厚，如图1所示，外压的失稳计算大都是采用的内加强圈或外加强圈的结构形式，夹套中的介质一般是气体或液体，换热效果一般，如果想要改变换热效果，就要从结构上来考虑。
如图2所示，现有带导流板的夹套结构，都是将导流板焊接到夹套内壁上，但导流板形状不同，一种是环形导流板，另一种是螺旋式结构。前者夹套内介质易形成短路，影响换热效果，后者加工难度较大。而且这种结构对承受外压的内筒来说，为了满足失稳性需求，要么增加筒体壁厚，材料成本提高，要么设置内加强圈，制造难度就会增加，尤其是对直径较小的容器。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种夹套式换热器，用于解决现有技术中导流板不易加工、夹套内介质易短路的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的。
一种夹套式换热器，包括：内筒、夹套、加强圈以及导流板；
所述内筒以及所述夹套均为筒形容器，所述内筒设置在所述夹套内部；
所述加强圈以及所述导流板分别与所述内筒外壁固定连接，所述加强圈与所述导流板自下而上交替设置；
所述加强圈内圈与所述内筒外壁贴合，所述加强圈外圈与所述夹套内壁构成第一间隙；
所述导流板与所述夹套内壁贴合，所述导流板与所述内筒外壁构成第二间隙。
进一步地，所述导流板以及所述加强圈均为环状物；
所述导流板内周设有连接凸起，所述导流板外周与所述夹套内壁相适配，所述导流板凸起与所述内筒外壁相适配；
所述加强圈外周大于所述导流板内周。
进一步地，所述夹套设有介质进口以及介质出口，所述介质进口设置在所述夹套的下方，所述介质出口设置在所述夹套的上方，所述介质进口以及所述介质出口分别设置在所述夹套相对的两侧。
进一步地，所述第一间隙截面积以及所述第二间隙截面积分别大于所述介质进口截面积。
进一步地，所述连接凸起至少为三个。
有益效果：
(1)本实用新型夹套式换热器，通过加强圈以及导流板形成介质流道，加强圈用于加强内筒的强度，内筒的用材更少，降低了材料成本，符合经济性要求。
(2)加强圈以及导流板均固定设置在内筒的外壁上，容易加工以及布置，尤其是对小直径的夹套容器，从而降低了制造成本。
(3)第一间隙截面积以及第二间隙截面积分别大于介质进口截面积，介质进入流道后，流速变慢，增加了介质换热的时间。
(4)介质进口以及介质出口设置在相对最远的两侧，有利于介质流过最长的流道；加强圈以及特殊设计的导流板构成S形流道，介质流经的路程更长，加快了介质在夹套内的流速，从而使得介质在本实用新型换热器内充分换热，提高了换热效率，减小了进入夹套的介质总量，达到了节能降耗的目的。
(5)连接凸起至少为三个，导流板与内筒外壁连接更为稳定。
附图说明
图1为无导流板的夹套式换热器原理图；
图2为设有导流板的夹套式换热器原理图；
图3为本实用新型实施方式设有导流板以及加强圈的夹套式换热器原理图；
图4为本实用新型实施方式导流板原理图。
图中：1内筒；2夹套；3加强圈；4导流板；5连接凸起；6介质进口；7介质出口；8第一间隙；9第二间隙。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图3-4所示，本实用新型的夹套式换热器，包括：内筒1、夹套2、加强圈3以及导流板4。
所述内筒1以及所述夹套2均为筒形容器，所述内筒1设置在所述夹套2内部。
所述加强圈3以及所述导流板4设置在内筒1外壁与夹套2内壁之间的空隙内，分别与所述内筒1外壁固定连接；所述加强圈3与所述导流板4自下而上交替设置。
所述加强圈3内圈与所述内筒1外壁贴合固定，所述加强圈3外圈与所述夹套2内壁构成第一间隙8；
所述导流板4与所述夹套2内壁贴合固定，所述导流板4与所述内筒1外壁构成第二间隙9。
更为具体地，夹套2内的加强圈3与导流板4形成S形流道，介质从进口进入到夹套2内，通过加强圈3与导流板4时，介质走的是S形路线，也就是介质在夹套2内流经过的路程更长，同时也提高了介质在夹套2内的流速，使夹套2中的介质与内筒1体内的介质得以充分换热，从而提高了带夹套2容器的整体换热效果。
加强圈3的截面积与内筒1筒体的承受外压大小及计算长度有关，可以通过GB150-2011《压力容器》相关的计算得出。采取本结构方式时，加强圈3的外径与夹套2内径形成的环形面积应大于同一夹套2环形面积的一半。
导流板4的数量可以根据加强圈3数量来确定，采取与加强圈3互相间隔的方式布置。
本实用新型夹套式换热器，通过加强圈3以及导流板4形成介质流道，加强圈3用于加强内筒1的强度，使得内筒1的用材更少。加强圈3固定设置在内筒1的外壁上，导流板4固定设置在夹套2内壁上，容易加工以及布置，可以做成直径更小的夹套式换热器；加强圈3以及导流板4构成S形流道，介质流经的路程更长，加快了介质在夹套2内的流速，从而使得介质在本实用新型换热器内充分换热，提高了换热效率。
进一步地，所述导流板4以及所述加强圈3均为环状物；
所述导流板4为环形结构，环形内周设有连接凸起5，环形外周与所述夹套2内壁相适配，所述导流板4凸起与所述内筒1外壁相适配，从而实现导流板4在夹套中的稳定固定。
所述加强圈3外周大于所述导流板4内周，从而形成一个有效的S走向。
更为具体地，本实用新型的导流板4装配制造是个关键因素，结构设计不好，是无法实现的，图中连接凸起5确定的外圆周与内筒1外径相适配，导流板4通过连接凸起5固定在内筒1外壁上，本实施方式为焊接到内筒1外壁上，导流板4外圆周与夹套2内径相适配，本实施方式兼顾安装便利以及密封效果，导流板4外圆周比夹套2内径小2mm，如需要达到更好的密封效果，可以在导流板4与夹套2间填充密封材料，从而达到更好的密封效果。导流板4内圈内径介于夹套2内径和内筒1外径之间，与夹套2介质进出口面积及加强圈3的外径有关。
进一步地，所述夹套2设有介质进口6以及介质出口7，所述介质进口6设置在所述夹套2的下方，所述介质出口7设置在所述夹套2的上方，所述介质进口6以及所述介质出口7分别设置在所述夹套2圆周相对的两侧。
更为具体地，介质进口6以及介质出口7设置在相对最远的两侧，有利于介质流过最长的流道，增加换热效率。
更为具体地，第一间隙8截面积以及第二间隙9截面积应大于介质进口6面积，导流板4内圈直径应小于加强圈3的外径；连接凸起5的数量根据直径大小及介质比重而定，且不少于三个，导流板4厚度可以参照GB/T151-2014《热交换器》折流板的厚度。
本实用新型的目的在于提供一种同时带外加强圈3和导流板4的且能提高夹套2容器换热效果的设计结构，这种带外加强圈3和导流板4的结构设计，首先是导流板4的特殊结构是本实用新型夹套式换热器的关键点之一，是本实用新型夹套式换热器能够顺利组装成型的基础；其次是减小了内筒1的壁厚，降低了材料成本，符合经济性要求；再次是制造更容易，尤其是对小直径的夹套2容器，从而降低了制造成本；第四是提高了换热效果，达到了节能目的。本实用新型夹套式换热器成功已应用于三氟化氮生产纯化工段。
以上所述实施方式仅为本实用新型的优选实施例，而并非本实用新型可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型原理和精神的前提下对其所做出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
Claims (5)
1.一种夹套式换热器，其特征在于，包括：内筒(1)、夹套(2)、加强圈(3)以及导流板(4)；
所述内筒(1)以及所述夹套(2)均为筒形容器，所述内筒(1)设置在所述夹套(2)内部；
所述加强圈(3)以及所述导流板(4)均设置在内筒(1)外壁与夹套(2)内壁之间的空隙内，分别与所述内筒(1)外壁固定连接；所述加强圈(3)与所述导流板(4)自下而上交替设置；
所述加强圈(3)内圈与所述内筒(1)外壁贴合，所述加强圈(3)外圈与所述夹套(2)内壁构成第一间隙(8)；
所述导流板(4)与所述夹套(2)内壁贴合，所述导流板(4)与所述内筒(1)外壁构成第二间隙(9)。
2.根据权利要求1所述的夹套式换热器，其特征在于，所述导流板(4)以及所述加强圈(3)均为环状物；
所述导流板(4)内周设有连接凸起(5)，所述导流板(4)外周与所述夹套(2)内壁相适配，所述导流板(4)凸起与所述内筒(1)外壁相适配；
所述加强圈(3)外周大于所述导流板(4)内周，使得形成S形流道。
3.根据权利要求2所述的夹套式换热器，其特征在于，所述夹套(2)设有介质进口(6)以及介质出口(7)，所述介质进口(6)设置在所述夹套(2)的下方，所述介质出口(7)设置在所述夹套(2)的上方，所述介质进口(6)以及所述介质出口(7)分别设置在所述夹套(2)圆周相对的两侧。
4.根据权利要求3所述的夹套式换热器，其特征在于，所述第一间隙(8)截面积以及所述第二间隙(9)截面积分别大于所述介质进口(6)截面积。
5.根据权利要求2所述的夹套式换热器，其特征在于，所述连接凸起(5)至少为三个。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022788502.9U CN214666189U (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 一种夹套式换热器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022788502.9U CN214666189U (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 一种夹套式换热器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214666189U true CN214666189U (zh) | 2021-11-09 |
Family
ID=78470005
Family Applications (1)
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| CN202022788502.9U Active CN214666189U (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 一种夹套式换热器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN214666189U (zh) |
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2020
- 2020-11-26 CN CN202022788502.9U patent/CN214666189U/zh active Active
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