[发明专利]一种可用于换热器和电加热器的主体构件

说明书

技术领域

本发明涉及一种可同时实现换热和加热功能的设备的主体构件，进一步说， 本发明是一种类似于套管式换热器的设备的主体构件，可灵活的组装成套管式 换热器或者电加热器，或者是电加热和换热的混合设备。

背景技术

本发明与套管式换热器和电加热设备相关。

套管式换热器是一种常见的换热器，其基本构造是两个不同直径的管子， 直径大的(一般称为外管)套在直径小的(一般称为内管)外面，两种温度不 同的流体(一般称为冷流体和热流体)分别在内管里面以及内外管的夹缝中逆 向流动，通过内管的管壁进行热量的交换。

目前常见的套管式换热器以金属套管为主，即内管和外管均为金属管，如 紫铜管、不锈钢管、钛管等。换热器的形状根据套管的不同，有很多种，其中 以紫铜管为套管的多为螺旋盘状为主，这是因为紫铜管比较软，容易加工成螺 旋形盘状。以不锈钢管、钛管为套管的换热器，一般都是采用直管加U形弯管 通过法兰或焊接等方式组合而成。之所以采用金属管比较普遍，主要是金属管 便于焊接，内外管容易进行隔离，同时承压能力也比较大。

但是，采用全金属套管，消耗的金属比较多，整套设备的质量也比较大， 制造、安装和运输成本都比较高。同时，由于金属套管式换热器多采用焊接进 行连接，可拆卸性很差，因此，管路里面不便于清洗。当换热的流体不纯，或 者易产生污垢，容易发生管路堵塞的问题。同时，由于全部采用金属管道，当 外管不做保温处理的时候，热量容易通过外管对外散失，如果增加外管的保温 措施，又会增加一些成本，同时，维护保养也更加复杂。

电加热现在在加热领域获得了广泛的应用。这是因为电加热采用的是电这 种清洁的能源，设备设计简单，安装方便，功率好控制，安全性也能得到保证。 电加热设备中的核心装置最常见的一种是电热棒。电热棒的基本结构是将金属 管套上电热丝后在缝隙中充满绝缘导热粉，将电热丝的导线引出，进行密封处 理后制成。金属管一般采用不锈钢或者铜，可以加工成直管棒状，也可以加工 成曲线状，可以两头引出导线，也可以单端引出导线。导线引出端，可以只采 用耐热硅胶等材料进行密封绝缘处理，也可以增加螺纹接头或者法兰，方便连 接。

无论是套管式换热器还是电热棒，其实际效果都是使一种流体达到升温的 效果，只不过套管式换热器是用一种热流体通过换热的方式来提升冷流体的温 度，而电热棒则是通过将电能转换成热能并通过电热棒的管壁传导给冷流体， 达到升温的效果。而电热棒和套管式换热器内管一般都为圆柱形，因此可以通 过一定的方式将其进行统一处理。

另外，目前的金属套管式换热器之所以流行，主要是因为它们多用于高温、 高压、高腐蚀等应用场合。而事实上，工业和民用的一些场合，如淋浴场所的 废水热回收、工业废水的热回收等，需要换热处理的流体是低压(不超过 1.2MPa)、低温(5～90℃以内)、低腐蚀、存在一定杂质的，目前还缺少这种 与之完全适应的套管式换热器，尤其是这种换热和电加热结合的设备，本发明 正是针对此类应用而提出的。

发明内容

针对一种场合，即需要对一种流体(例如自来水，以下称冷流体)进行加 热，同时存在一种可供换热的流体(例如废弃的含热废水，以下称热流体)， 两种流体的压力都在一定范围内(如不超过1.2MPa)，且目标温度和当前温度 都在一定范围内(如5～90℃以内)，利用热流体首先对冷流体通过换热器进行 加热，如达不到效果，再结合电加热进行升温，本发明的目的是提供一种这种 设备的主体构件，使之可以方便的配置成套管式换热器，或者电加热器，或者 两者的结合体，并且，这种主体构件具有成本低、轻便、安装方便、易于清洗 等特点。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：