[发明专利]套管壳式换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种热回收器，尤其涉及一种热量回收装置中的换热器。

背景技术

换热器主要由壳体和设置在壳体内的管束组成，在壳体内设有冷却介质， 以便使热量从温度较高的介质传递给温度较低的介质，以满足生产工艺上的需 要。现有的精细化工、农药、医药等化工行业使用的冷却设备用的都是冷却水 或冷冻盐水的单体冷却器，遇到温度较低的降温场合，需用二台设备串联冷却， 第一台设备用冷却水降温，第二台设备用冷冻盐水降温。其优点是传热效果较 好，但由于冷却介质的温差较大(对单台冷冻盐水冷却器而言)，使石墨换热块 的低温脆性更加突出，从而容易引起设备的损坏，缩短了设备使用寿命，也浪 费的大量的冷源。

列管式换热器在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管流动， 从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另-种流体由壳体的接管进入，从壳 体上的另一接管处流出，这称为壳程。管程与壳程之间通过换热管进行间壁式 换热，所以换热管是列管式换热器中主要传热部件，置于筒体之内，用于两介 质之间热量的交换。

由此可见传统列管式换热器都是基于换热管内外的热传导来对介质进行冷 却或加热，换热管的总量成为满足换热要求的主导因素。而传统列管式换热器 设备的换热面积计算，就是两管板内侧间距离内所有换热管的外表面积之和：

n＝管子的数量(根)

L＝两管板内侧间距离(米)

D＝换热管外直径(米)

F＝换热器换热面积(平方米)

F＝n*L*3.14*D

发明内容

本发明的技术方案能够克服上述缺陷，提供一种套管壳式换热器，其在原 有的换热器的换热管当中穿插外直径较小的换热管，从而增加该台换热管的换 热面积。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括壳体，壳体内设有外 换热管，外换热管内设有内换热管，外换热管的内壁与内换热管的外壁之间间 隔设置。

本发明主要采取的技术方案为：在原有的换热器的换热管当中穿插外直径 较小的换热管，从而增加该台换热管的换热面积。

本发明能够使管子的数量翻倍，新增加的换热管的外直径(D’)规格有别 于原有的换热管的外直径(D)，其两者间大小关系为(D≥D’)，意在不影响换 热器规格直径的前提下，提高换热器单位空间内的换热面积量。此时换热器换 热面积计算为：

n＝同规格管子的数量(根)

L＝两管板内侧间距离(米)

D＝换热管外直径(米)

D’＝换热管外直径(米)

F＝换热器换热面积(平方米)

F＝n*L*3.14*D+n*L*3.14*D’

此时换热面积较传统换热器的换热面积增量为(D’/D)％，比如原换热管 D＝0.038m，新添加的换热管的外直径D’＝0.019m时，其增量为50％。这种 增量跟新添加的换热管的外直径(D’)规格有关，但是无论新添加的换热管的 外直径(D’)规格是多少，这个增量是显著的。具体到实际应用时，可根据实 际需要进行选择新添加的换热管的外直径(D’)。

优选地，外换热管的内壁与内换热管的外壁之间间距为2-10cm。

外换热管和内换热管的纵向中轴线同轴。

壳体内的两侧分别设有管板，所有的管板上皆设有管孔，外换热管通过管 孔连接管板。优选地，管孔与外换热管之间设有密封圈。

本发明的套管壳式换热器，在保证现有换热器体积以及结构的基础上，在 原有的换热器的换热管当中穿插外直径较小的换热管，从而增加该台换热管的 换热面积，提高了换热效率，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明换热器整体截面图；

图2是本发明换热器的侧面截面图。

图中：1-壳体；2-外换热管；3-内换热管；4-管板。

具体实施方式

如图1所示，本发明的套管壳式换热器，包括壳体1，壳体1内设有外换热 管2，外换热管2内设有内换热管3，外换热管2的内壁与内换热管3的外壁之 间间隔设置。壳体1内的两侧分别设有管板4，所有的管板上皆设有管孔，外换 热管2通过管孔连接管板4。管孔与外换热管2之间设有密封圈。

如图2所示，外换热管2的内壁与内换热管3的外壁之间间距为5cm。外 换热管2和内换热管3的纵向中轴线同轴。

外换热管2和内换热管3之间的间隙形成热交换空间，需要冷却的热流介 通过填充冷流介质的热交换空间，这样就使得需要冷却的热流介质在内外换热 管的间隙中传输并进行双侧换热得到冷却。需要加热的冷流介质通过填充热流 介质的热交换空间，这样就使得需要加热的冷流介质在内外换热管的间隙中传 输并进行双侧换热得到加热。