CN218002297U - 一种换热面积增大型换热套管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换热面积增大型换热套管，它包括内部管道（1），还包括设置在内部管道（1）壁外的换热套管，所述换热套管包括高导热金属（2）、换热管束（3）以及换热套管壁（4）；所述换热套管壁（4）内与内部管道（1）壁外之间设置多个换热管束（3）；所述换热管束（3）之间空隙通过高导热金属（2）浇筑固定。本实用新型解决现有技术中在一些生产场景下换热面积不足的技术问题。

Description

一种换热面积增大型换热套管

技术领域

本实用新型涉及换热套管领域，具体涉及一种换热面积增大型换热套管。

背景技术

换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。

换热器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，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。数据显示2010年中国换热器产业市场规模在500亿元左右，主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。其中，石油化工领域仍然是换热器产业最大的市场，其市场规模为150亿元；电力冶金领域换热器市场规模在80亿元左右；船舶工业换热器市场规模在40亿元以上；机械工业换热器市场规模约为40亿元；集中供暖行业换热器市场规模超过30亿元，食品工业也有近30亿元的市场。另外，航天飞行器、半导体器件、核电常规岛核岛、风力发电机组、太阳能光伏发电、多晶硅生产等领域都需要大量的专业换热器，这些市场约有130亿元的规模。国内换热器行业在节能增效、提高传热效率、减少传热面积、降低压降、提高装置热强度等方面的研究取得了显著成绩。基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制药等行业对换热器稳定的需求增长，我国换热器行业在未来一段时期内将保持稳定增长，2011年至2020年期间，我国换热器产业将保持年均10-15%左右的速度增长，到2020年我国换热器行业规模有望达到1500亿元。

根据适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器，结构型式也不同，按照传热原理分类：间壁式换热器、蓄热式换热器、流体连接间接式换热器、直接接触式换热器以及复式换热器；间壁式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动，通过壁面的导热和流体在壁表面对流，两种流体之间进行换热；蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体，把热量从高温流体传递给低温流体，热介质先通过加热固体物质达到一定温度后，冷介质再通过固体物质被加热，使之达到热量传递的目的；流体连接间接式换热器是把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器，热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环，在高温流体接受热量，在低温流体换热器把热量释放给低温流体；直接接触式换热器这种换热器是两种流体直接接触，彼此混合进行换热的设备例如，冷水塔、气体冷凝器等。

对于套管式换热器，这种换热器是在管道外壁设置套管制成，结构简单；当套管中通入冷却水或无相变的加热剂时，为提高传热系数亦可在套管中设置翅片或其它增加湍动的措施。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

1、现有在管道外壁设置套管制成的套管式换热器技术中，由于套管式换热器的换热面受壁面积限制，在实际的工作中其传热系数并不高，因此还需要在套管中设置螺旋翅片或者其它增加湍动的措施，以提高套管一侧的传热系数，这样就增加了生产企业的制造成本。

2、对于现有的采用翅片式套管换热器技术中，在一些生产场景中，由于实际生产空间大小的限制，对换热器的长度或者体积都有着限制，而翅片式套管换热器面积增加不多同时仍然需要较大的长度，对于因生产场地的限制或者生产要求导致的短距离管道或者小体积容器的散热并不适用，因此翅片式套管换热器技术仍然具有适用性不高的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种换热面积增大型换热套管，以解决现有技术中的适用性不高以及成本较高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种换热面积增大型换热套管，包括内部管道，还包括设置在内部管道壁外的换热套管，所述换热套管包括高导热金属、换热管束以及换热套管壁；所述换热套管壁内与内部管道壁外之间设置多个换热管束；所述换热管束之间空隙通过高导热金属浇筑固定。

可选的或优选的，所述换热套管与内部管道通过压紧机构设置在内部管道壁外。

可选的或优选的，所述高导热金属为铝合金层等高导热系数的金属。

可选的或优选的，所述换热管束选用铜或者铝金属作为管壁材料。

可选的或优选的，所述内部管道内的流体与换热管束内的换热介质流向相同或者相反。

基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：

（1）本实用新型提供的一种换热面积增大型换热套管，相较于通过在容器外壁安装套管制成的套管式换热器技术，通过在套管与容器外壁之间设置多个换热管束，在横截面上形成一个绕容器或者管道的环形，来增大换热面积实现对容器或者内部管道的有效换热或者散热，这样就不需要在套管中设置螺旋翅片或在釜内安装搅拌器或者其它增加湍动的措施来实现有效换热或者散热，降低了生产企业的制造成本。

（2）本实用新型提供的一种换热面积增大型换热套管，相较于采用翅片技术的换热套管，本实用新型是在套管环形空间内设置有大量换热管束，并通过高导热金属将热量传递出来，这样就可以得到更大的换热面积，因而具有更强的适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的A-A面剖视示意图。

图中：1、内部管道；2、高导热金属；3、换热管束；4、换热套管壁。

具体实施方式

如图1-图2所示：

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型提供的一种换热面积增大型换热套管，包括内部管道1，还包括设置在内部管道1壁外的换热套管，所述换热套管包括高导热金属2、换热管束3以及换热套管壁4；所述换热套管壁4内与内部管道1壁外之间设置多个换热管束3；所述换热管束3之间空隙通过高导热金属2浇筑固定。

本实用新型提供了一种换热面积增大型换热套管，通过在换热套管壁4与内部管道1壁外之间设置的多个换热管束3来实现对内部管道或者容器的换热功能；换热器作为一种节能设备，可以实现不同温度的两种或两种以上的流体间实现物料之间热量传递。在所述的多个换热管束3之间设置有高导热金属2铝合金进行填充固定，通过往设置的多个换热管束3中灌入冷却介质比如冷却水或者空气，实现换热管束3相较于内部管道1的低温，实现了让热量从温度较高的流体传递到温度较低的流体，同时由于设置了多个换热管束3，因此增加了换热管束3与内部管道1的发散热量的接触面积，有效提高了换热效率，最终让流体的温度达到规定的指标，从而满足工艺条件的要求。

作为可选的实施方式，所述换热套管与内部管道1通过压紧机构设置在内部管道1壁外；当然还可以采取其他连接方式比如焊接方式或者螺纹连接方式，只要能够保证换热套管与内部管道1有效稳定连接即可。

作为可选的实施方式，所述换热管束3之间空隙通过高导热金属2填充固定；还可以在高导热金属2中直接钻孔形成换热管束3，当然只要能够实现对换热管束3的有效固定其他方式固定方式亦可。

作为可选的实施方式，所述高导热金属2为铝合金材质金属；当然还可以为其他金属作为高导热金属2比如铜合金，只要能够保证具有高导热性能的金属即可。

作为可选的实施方式，所述内部管道1内的流体与换热管束3内的换热介质流向相同或者相反。

本实用新型提供的一种换热面积增大型换热套管的工作方式是：

通过在换热套管壁4与内部管道1壁外之间设置的多个换热管束3来实现对内部管道或者容器的换热功能；在所述设置的多个换热管束3之间浇筑高导热金属2铝合金对换热管束3进行填充固定，通过往设置的多个换热管束3中灌入冷却介质比如冷却水或者空气，实现换热管束3相较于内部管道1的低温，换热器作为一种节能设备，可以实现不同温度的两种或两种以上的流体间实现物料之间热量传递。同时由于设置了多个换热管束3，因此增加了换热管束3与内部管道1的发散热量的接触面积，有效提高了换热效率，实现了让热量从温度较高的流体传递到温度较低的流体或者让热量从温度较低的流体传递到温度较高的流体，最终让流体的温度达到规定的指标，从而满足工艺条件的要求。

以上是对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种换热面积增大型换热套管，包括内部管道（1），其特征在于：还包括设置在内部管道（1）壁外的换热套管，所述换热套管包括高导热金属（2）、换热管束（3）以及换热套管壁（4）；所述换热套管壁（4）内与内部管道（1）壁外之间设置多个换热管束（3）；所述换热管束（3）之间空隙通过高导热金属（2）浇筑固定。

2.根据权利要求1所述的一种换热面积增大型换热套管，其特征在于：所述换热套管与内部管道（1）通过压紧机构固定在内部管道（1）壁外。

3.根据权利要求1所述的一种换热面积增大型换热套管，其特征在于：所述高导热金属（2）为铝合金层。

4.根据权利要求1所述的一种换热面积增大型换热套管，其特征在于：所述换热管束（3）选用铜管或铝金属管。

5.根据权利要求1所述的一种换热面积增大型换热套管，其特征在于：所述内部管道（1）内的流体与换热管束（3）内的换热介质流向相同或者相反。

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