CN219200103U - 一种带补偿圈的高效换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带补偿圈的高效换热器，包括第一接管、补偿圈，第一接管下端与上管箱密封焊接且第一接管与上管箱内部连通，上管箱底部与上隔板密封焊接，上隔板下端与上筒密封焊接，上筒下端与补偿圈密封焊接，上筒与补偿圈内部连通，补偿圈内壁焊接有折流环，折流环中间设置有折流环孔，折流环孔用于传热管穿过，补偿圈下端与下筒密封焊接且补偿圈与下筒内部连通。本实用新型产品内部独特的折流环结构设计，避免常规多级折流板复杂结构和多级折流板带来热交换死角问题。

Description

一种带补偿圈的高效换热器

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，具体涉及一种带补偿圈的高效换热器。

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，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，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。

当两流体的温度差较大时，可在换热器的外壳适当位置上焊上一个补偿圈（或膨胀节）。现有的带补偿圈换热器，主要为管板式结构，该类换热器设置多级折流板，让其中一种流体多次折流，实现更充分的换热效果。但是补偿圈膨胀时会带动内传热管的拉伸或压缩，会影响传热管的使用寿命；同时，设置多级折流板的，流体在折流板非流通角落形成死角，流体不能很好的流通换热，且制造工艺要求较高。相关设计可参见中国专利201721765623.3等。

发明内容

（一）解决的技术问题

为了解决上述背景技术中存在的问题，本实用新型设计一种能满足补偿功能的换热器，改变传统设置多个平面折流板结构变为一个折流环结构，并改变传热管的排列方式，可实现流体之间更充分的热交换，提高热交换效率，实现节能减排效果；同时装置补偿圈和双曲面的换热管，可满足温差较大的换热要求，防止损坏设备。

（二）技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种带补偿圈的高效换热器，其特征在于：包括第一接管、补偿圈，所述第一接管下端与上管箱密封焊接且第一接管与上管箱内部连通，所述上管箱底部与上隔板密封焊接，所述上隔板下端与上筒密封焊接，所述上筒下端与补偿圈密封焊接，上筒与补偿圈内部连通，所述补偿圈内壁焊接有折流环，折流环中间设置有折流环孔，折流环孔用于传热管穿过，所述补偿圈下端与下筒密封焊接且补偿圈与下筒内部连通，所述下筒底端与下隔板密封焊接，所述下隔板底部与下管箱密封焊接，所述下管箱上密封焊接有第二接管且第二接管与下管箱内部连通，所述上筒上侧密封焊接有第三接管，上筒与第三接管内部连通，所述下筒下侧密封焊接有第四接管且下筒与第四接管内部连通，所述上隔板、下隔板之间密封焊接有传热管并通过传热管使第一接管和第二接管之间形成连通结构。

作为上一步优选方案，所述传热管上下两端均设置有弯头，上、下两端弯头的轴心为不共线的平行关系。

作为上一步优选方案，所述传热管上端弯头外壁穿过上隔板并与之密封焊接，所述传热管下端弯头外壁穿过下隔板并与之密封焊接。

作为上一步优选方案，所述传热管为多根，由中心向外侧设置多层双曲面。即内、外每一层的传热管为相互平行且与竖直方向呈一定夹角的位置关系，每一层均可以构成直纹曲面的双曲面结构。

作为上一步优选方案，流体A从所述第四接管的A₁端流入到下筒内，与传热管下部分热交换后从折流环的折流环孔进入到上筒内部与传热管上部分热交换，最后从第三接管的A₂端流出。

作为上一步优选方案，流体B从所述第二接管的B₂端进入下管箱，再进入到传热管下部与下筒内的流通A进行热交换，进入到传热管上部，与折流环上部分上筒内的流体A进行热交换，再进入到上管箱，从第一接管的B₁端流出。

作为上一步优选方案，所述补偿圈设置多个。

作为上一步优选方案，所述折流环设置在传热管外层双曲面截面直径最小处。

作为上一步优选方案，所述下管箱底部可以设置底脚支撑。

（三）有益效果

本实用新型提供了一种带补偿圈的高效换热器，具备以下有益效果：

1、本实用新型产品内部独特的折流环结构设计，避免常规多级折流板复杂结构和多级折流板带来热交换死角问题。

2、本实用新型产品采用独特的双曲面的传热管结构，传热管在下筒到上筒逐渐过渡到中部集中折流进行热交换，使热交换过程均匀和平稳的过度。

3、本实用新型产品在换热器换热温差较大时补偿圈可以有效补偿换热器拉伸或收缩的应力。

4、本实用新型产品双曲面结构的传热管也比普通的直管更能适应拉伸或收缩，可以补偿温差较大带来的应力变化问题，避免损坏换热器。

5、本实用新型产品结构简单，便于加工制造和推广，提高了热交换效率，延长了设备使用寿命，实现节能减排效果。

附图说明

图1为本实用新型主视图；

图2为本实用新型局部剖视图；

图3为本实用新型传热管组立状态结构示意图；

图4为本实用新型传热管结构示意图。

其中，1、第一接管，2、上管箱，3、传热管，4、上隔板，5、补偿圈，6、上筒，7、下隔板，8、第二接管，9、底脚支撑，10、下管箱，11、第四接管，12、第三接管，13、折流环，14、下筒，15、弯头，16、折流环孔。

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进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，本实用新型的第一接管1、上管箱2、上隔板4、补偿圈5、上筒6均为钢铁材质，第一接管1下端与上管箱2密封焊接，第一接管1与上管箱2内部连通，上管箱2底部与上隔板4密封焊接，上隔板4下端与上筒6密封焊接，上隔板4与上筒6内部连通，上筒6下端与补偿圈5密封焊接，上筒6与补偿圈5内部连通。上述第一接管1、上管箱2、上隔板4、补偿圈5、上筒6焊接后形成本实用新型的上部分结构。

补偿圈5内壁焊接有折流环13，折流环13中间设置有折流环孔16，折流环孔16便于传热管3穿过，同时可让流体A折流通过，折流环13设置在传热管3外层双曲面截面直径最小处，可以起到更好的折流传热效果。

本实用新型的下隔板7、底脚支撑9、下管箱10、下筒14均为钢铁材质，补偿圈5下端与下筒14密封焊接，补偿圈5与下筒14内部连通，补偿圈5可以设置多个；下筒14底端与下隔板7密封焊接，下隔板7底部与下管箱10密封焊接，下管箱10底部可以设置底脚支撑9，第二接管8与下管箱10密封焊接，第二接管8与下管箱10内部连通。下隔板7、底脚支撑9、下管箱10、下筒14焊接后形成本实用新型的下部分结构。

上筒6上侧密封焊接有第三接管12，上筒6与第三接管12内部连通，下筒14下侧密封焊接有第四接管11，下筒14与第四接管11内部连通，流体A从第四接管11的A₁端流入到下筒14内，与传热管3下部分热交换后从折流环13的折流环孔16进入到上筒6内部与传热管3上部分热交换，最后从第三接管12的A₂端流出。

传热管3两端设置有弯头15，两端弯头15的轴心为不共线的平行关系，传热管3两端弯头15外壁分别穿过上隔板4、下隔板7并与之密封焊接。传热管3为多根，且内外层均为双曲面设置，即内、外每一层的传热管3为相互平行且与竖直方向呈一定夹角的位置关系，每一层均可以构成直纹曲面的双曲面结构。传热管3由中心向外侧可以设置多层双曲面。流体B从第二接管8的B₂端进入下管箱10，再进入到传热管3下部与下筒14内的流通A进行热交换，然后进入到传热管3上部，与折流环13上部分上筒6内的流体A进行热交换，再进入到上管箱2，最后从第一接管1的B₁端流出。

具体实施过程：

1、流体A从第四接管11的A₁端流入到下筒14内，与传热管3下部分热交换后从折流环13的折流环孔16进入到上筒6内部与传热管3上部分热交换，最后从第三接管12的A₂端流出。

2、流体B从第二接管8的B₂端进入下管箱10，再进入到传热管3下部与下筒14内的流通A进行热交换，然后进入到传热管3上部，与折流环13上部分上筒6内的流体A进行热交换，再进入到上管箱2，最后从第一接管1的B₁端流出。

3、折流环13避免常规多级折流板复杂结构和多级折流板带来热交换死角问题，且双曲面的传热管3在下筒14到上筒6逐渐过渡到中部集中折流进行热交换，使热交换过程均匀和平稳的过度。

4、在换热器换热温差较大时补偿圈5可以有效补偿换热器拉伸或收缩的应力；同时，双曲面结构的传热管3也比普通的直管更能适应拉伸或收缩，可以补偿温差较大带来的应力变化问题，避免损坏换热器。

以上达到设计目的。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。综上，本实用新型达到预期目的。

Claims (9)

1.一种带补偿圈的高效换热器，其特征在于：包括第一接管(1)、补偿圈(5)，所述第一接管(1)下端与上管箱(2)密封焊接且第一接管(1)与上管箱(2)内部连通，所述上管箱(2)底部与上隔板(4)密封焊接，所述上隔板(4)下端与上筒(6)密封焊接，所述上筒(6)下端与补偿圈(5)密封焊接，上筒(6)与补偿圈(5)内部连通，所述补偿圈(5)内壁焊接有折流环(13)，折流环(13)中间设置有折流环孔(16)，折流环孔(16)用于传热管(3)穿过，所述补偿圈(5)下端与下筒(14)密封焊接且补偿圈(5)与下筒(14)内部连通，所述下筒(14)底端与下隔板(7)密封焊接，所述下隔板(7)底部与下管箱(10)密封焊接，所述下管箱(10)上密封焊接有第二接管(8)且第二接管(8)与下管箱(10)内部连通，所述上筒(6)上侧密封焊接有第三接管(12)，上筒(6)与第三接管(12)内部连通，所述下筒(14)下侧密封焊接有第四接管(11)且下筒(14)与第四接管(11)内部连通，所述上隔板(4)、下隔板(7)之间密封焊接有传热管(3)并通过传热管(3)使第一接管(1)和第二接管(8)之间形成连通结构。

2.根据权利要求1所述的一种带补偿圈的高效换热器，其特征在于：所述传热管(3)上下两端均设置有弯头(15)，上、下两端弯头(15)的轴心为不共线的平行关系。

3.根据权利要求2所述的一种带补偿圈的高效换热器，其特征在于：所述传热管(3)上端弯头(15)外壁穿过上隔板(4)并与之密封焊接，所述传热管(3)下端弯头(15)外壁穿过下隔板(7)并与之密封焊接。

4.根据权利要求2所述的一种带补偿圈的高效换热器，其特征在于：所述传热管(3)为多根，由中心向外侧设置多层双曲面。

5.根据权利要求1所述的一种带补偿圈的高效换热器，其特征在于：流体A从所述第四接管(11)的A₁端流入到下筒(14)内，与传热管(3)下部分热交换后从折流环(13)的折流环孔(16)进入到上筒(6)内部与传热管(3)上部分热交换，最后从第三接管(12)的A₂端流出。

6.根据权利要求1所述的一种带补偿圈的高效换热器，其特征在于：流体B从所述第二接管(8)的B₂端进入下管箱(10)，再进入到传热管(3)下部与下筒(14)内的流通A进行热交换，进入到传热管(3)上部，与折流环(13)上部分上筒(6)内的流体A进行热交换，再进入到上管箱(2)，从第一接管(1)的B₁端流出。

7.根据权利要求1所述的一种带补偿圈的高效换热器，其特征在于：所述补偿圈(5)设置多个。

8.根据权利要求1所述的一种带补偿圈的高效换热器，其特征在于：所述折流环(13)设置在传热管(3)外层双曲面截面直径最小处。

9.根据权利要求1所述的一种带补偿圈的高效换热器，其特征在于：所述下管箱(10)底部可以设置底脚支撑(9)。

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