[发明专利]新型多股流换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热器，具体指一种新型多股流换热器。

背景技术

换热器是工业装置中常见的设备。换热器的基本结构包括壳体和换热管，其中换热管排列设置在壳体内，在使用时，换热管和壳体内分别通入不同温度的流体，两者对流时通过热传递相互换热。

现有技术中，一台换热器通常只能对两种介质进行换热。而工业装置中通常有多个设备会产生废热，这些废热的利用需要多台换热器配合。设备投资大，且换热效率低。

为此，授权公告号为CN201159608Y的实用新型专利公开了一种《组合式换热器》，其包括上部换热部分和下部换热部分，为一整体立式换热器。在上部换热器筒体内设计了气体分布器及可进行多股物流换热的三个换热箱，以利于不同的物流换热。为了使换热箱的换热面积增大而设备体积不变，设计了翅片式换热管。该专利技术与传统换热器相比较，具有设备结构合理，压降损失小，热量损失小，热效率高，节能效果好，占地面积小等特点。

但该组合式换热器由于管束要横插进入壳体，管束长度受到壳体直径的约束，管束直径也同时受限于壳体直径，管束个数受限于设备高度。换热面积小；并且由于多个管束从上到下叠加在一起，无法检修，一旦管束与壳体连接处出现问题，整台设备就会报废。并且由于管束是从壳程筒体侧面插入，筒体开孔有限，壳程不能承受高压、高温，尤其不适合用于压力波动较大的工况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能在高温、高压以及压力波动较大情况下使用且换热效率高的新型多股流换热器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该新型多股流换热器，包括壳体，设置在所述壳体内的换热管以及设置在壳体内两端部的上管板和下管板，所述换热管的两端部分别限位在上、下管板上，所述壳体上设有与壳体内腔相连通的壳程入口和壳程出口；其特征在于所述换热管有多组，各所述换热管组位于上、下管板之间的部分沿所述壳体的轴向螺旋盘绕设置，对应于各所述换热管组在所述壳体上设有与多个分别连通各所述换热管组的管程出口和管程入口。

作为改进，通过所述壳体内在所述上、下管板之间设有至少一个套筒将所述壳体的内腔纵向分隔为多层相互独立的腔体；所述壳程入口连通内层腔体，所述壳程出口连通外层腔体；并且各所述套筒上均设有连通相邻外层腔体的流体出口，并且，相邻两个套筒上的流体出口上、下交替设置。即实现多壳程的目的，使得壳程流体行程明显加长，换热更为充分。

也可以在各个腔体内通入不同的流体，这需要在壳体上对应设置多个壳体流体出、入口。同时取消在套筒上设置流体出口。或者可以在各腔体内通入不同的流体，而在各换热管组内通入同一种流体。可根据实际情况选择使用。

优选的是，各所述换热管组分别设置在各所述腔体内，以方便制造和维护。

上述各方案中，较好是，所述壳体包括筒体和设置在所述筒体两端的上封头和下封头；所述上封头上设有人孔；各所述管程入口、管程出口设置在所述上、下封头上，所述壳程入口、壳程出口设置在所述上、下封头的侧壁上。

各所述换热管组的出、入口分别通过各自对应的管箱连接外界物流，以方便物流的连接。

较好的，所述套筒有两个，所述腔体有三个，在实现充分换热的目的下，结构最为简单。

与现有技术相比，本发明在壳体内设置了多组换热管组，每组换热管组内通入不同的换热介质，同时对壳程内的流体进行换热，不仅提高了换热效率，而且可充分利用不同装置产生的废热，同时进入同一换热器对同一介质换热，降低了设备投资，热量损失小，节能减排效果好。优选方案中用套筒将壳程分隔为多层，使壳程内的流体在壳体内迂回流动，有效延长了流体在壳体内的停留时间，大大增加了换热面积，且壳程完全分开，无内漏点。套筒和换热管组纵向设置的结构，使换热管集中定位在壳体上部和下部的管板上，结构受力合理，管、壳程均可承受较大压力，且密封效果好，完全避免了内漏；能在高温、高压工况下使用且可承受温度、压力的较大波动。

本发明尤其适合配套应用于加氢裂化、加氢精制等高温、高压以及压力波动较大的化工装置中使用。

附图说明

图1为本发明实施例1的剖视结构示意图；

图2为本发明实施例1中管箱布管示意图；

图3为本发明实施例2的剖视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

如图1和图2所示，该新型多股流换热器包括：