[实用新型]一种立式高通量管换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种立式高通量管换热器。

背景技术

换热器是实现石油化工和煤化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备，在这些领域常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却，把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。这些过程均和热量传递有着密切联系，因而均可以通过换热器来完成。

最常用的是管壳式换热器，管壳式换热器分为卧式和立式。卧式换热器，维修方便，操作简单，但是效率低，占空间大。另一种是立式换热器，立式换热器虽然操作难度大，但是效率高，设备紧凑，占空间小，是未来换热器发展的方向。但是传统的立式换热器大都采用光滑管和普通强化管，这种换热管换热效果低下，造成设备体积庞大。

授权公告号为CN201173724Y的实用新型专利公开了“一种高效换热器”，该换热器采用高效波节管，使换热器比普通光管换热器提高很多，但是为卧式换热器，主要用来强化对流换热，相比强化相变换热的立式高通量管换热器，换热效果差，占用空间大。

专利号为CN200820030015.2的实用新型专利公开了一种“换热管内外翅片复合强化传热换热器”，其特点是换热管内外均为翅片结构，翅片主要是用来强化冷凝传热，用来强化沸腾传热效果不明显，为卧式换热器，效率低，占空间大。

专利授权公告号为CN2069547U的实用新型专利公开了“一种高效换热器”，该换热器采用立式波纹管，本发明的高通量管的换热效果是波纹管的3倍左右，因此换热器的效率大大高于此换热器。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种立式高通量管换热器。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种立式高通量管换热器，其包括壳体，所述壳体的两端分别设置有管板，两个管板之间平行固定有若干换热管，所述壳体内设置有若干用于固定所述换热管和起导流作用的折流板；所述壳体的上下两端设置有管程出口和管程入口，所述壳体的侧壁上设置有壳程入口和壳程出口；所述换热管与管程入口和管程出口连通组成管内流通通道；若干个所述折流板与所述壳程入口和壳程出口连通组成一个纵向螺旋式的壳侧流通通道；所述换热管包括不锈钢的基管，所述基管的外表面整体辊压有若干纵槽，所述纵槽的槽深为0.8-1.2mm；所述基管的内表面烧结有与所述基管同材质的多孔层。

进一步地，所述多孔层的厚度为0.2-0.3mm，孔隙率为50-80％，当量直径为80μm。

进一步地，所述换热管的长度为6000mm。

进一步地，所述纵槽数量为30-40条。

进一步地，所述换热管的顶部设置有除泡沫装置。

进一步地，所述壳体的中部设置有膨胀节。

进一步地，所述壳体的顶部设置有吊耳。

进一步地，所述壳体的底部设置有封头。

进一步地，所述壳程入口和壳程出口设置在所述壳体的侧壁的同侧。

进一步地，所述壳体的侧壁上设置有支座。

本实用新型不但能强化管外冷凝传热而且可以强化管内沸腾传热，在提高换热效率时，阻力增加较小，能够广泛应用在各种有相变的场合，如塔底再沸器，塔顶冷凝器。本实用新型采用外表面大槽宽、低槽深纵槽，内表面烧结铁粉多孔表面的304不锈钢管。该换热管外表面纵槽通过专有模具辊轧出来，纵槽沿轴向均匀分布，最大偏差2个纵槽尺寸，烧结多孔表面通过采用铁基粉末与基体在高温下烧结在一起，因为是同种材质，相容性好，结合强度高，实验证明在石油化工行业使用十年也不脱落。

本实用新型是一种高效换热器，换热管采用高通量管，为立式换热器，一般管外进行蒸气冷凝，管内有机溶剂介质蒸发，蒸发冷凝同时进行。管外为纵槽表面，当蒸气在换热管表面冷凝形成液膜后，凸起的部分会划破液膜，使之很难形成连续液膜，因为液膜热阻远远大于金属的热阻，因此可以减小外表面的热阻，提高外表面的冷凝传热系数。内表面为同质烧结多孔层，结合牢固，不易脱落，当流体在多孔层表面蒸发时，首先液体在毛细力的作用下，进入多孔层中，然后进行薄膜蒸发，形成汽化核心，成群的小气泡，脱离多孔表面的束缚，进入液体中，逐渐吸收热量，体积膨胀，当浮力大于阻力后，气泡向液体表面运动，带走热量。因为烧结多孔表面产生的汽化核心数量是光滑表面的10倍以上，所以单位时间单位面积产生的气泡数量是光滑表面的10倍以上，所以带走的热量是光滑表面的10倍以上，沸腾传热系数达到光滑表面的10倍以上。该立式高效换热器可以广泛应用于石油化工和各种精细化工企业的低碳烯烃蒸汽器、再沸器和冷凝器中。