[实用新型]涡状全逆流套管换热器

说明书

技术领域

本实用新型属于换热器技术领域，涉及一种套管式换热器，尤其是涉及一种涡状全逆流套管换热器。

背景技术

在工业生产中，为了工业流程的需要，往往需要进行各种不同方式的热量变换，如：加热、冷却、蒸发和冷凝等，换热器就是用来实现上述热量交换与传递的设备。通过各种设备，一边使热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体，以满足生产工艺的需要。如普通金属换热器具有易腐蚀和传热系数受污垢层厚度变化而变化等缺陷用贵、稀有金属材料制成的换热器因其价格昂贵难以推广应用。换热器在冷热设备领域具有极其广泛的应用，常规的换热器采用以下几种形式：套管换热器、板式换热器及壳管式换热器。套管式换热器是用两种尺寸不同的标准管连接而成同心圆套管，外面的叫壳程，内部的叫管程。两种不同介质可在壳程和管程内逆向流动(或同向)以达到换热的效果。以同心套管中的内管作为传热元件的换热器。两种不同直径的管子套在一起组成同心套管，每一段套管称为“一程“，程的内管(传热管)借U形肘管，而外管用短管依次连接成排，固定于支架上。热量通过内管管壁由一种流体传递给另一种流体。当内外管壁温差较大时，可在外管设置U形膨胀节或内外管间采用填料函滑动密封，以减小温差应力。管子可用钢、铸铁、铜、钛、陶瓷、玻璃等制成，若选材得当，它可用于腐蚀性介质的换热。这种换热器具有若干突出的优点，所以至今仍被广泛用于石油化工等工业部门。其优点是结构简单，传热面积增减自如。因为它由标准构件组合而成，安装时无需另外加工。传热效能高。它是一种纯逆流型换热器，同时还可以选取合适的截面尺寸，以提高流体速度，增大两侧流体的传热系数，因此它的传热效果好。液-液换热时，传热系数为870～1750W/(m2·℃)。这一点特别适合于高压、小流量、低传热系数流体的换热。结构简单，工作适应范围大，传热面积增减方便，两侧流体均可提高流速，使传热面的两侧都可以有较高的传热系数，是单位传热面的金属消耗量大，为增大传热面积、提高传热效果，可在内管外壁加设各种形式的翅片，并在内管中加设刮膜扰动装置，以适应高粘度流体的换热。可以根据安装位置任意改变形态，利于安装。检修、清洗和拆卸都较麻烦，在可拆连接处容易造成泄漏。生产中，有较多材料选择受限，由于套管式换热器大多是内管中不允许有焊接，因为焊接会造成受热膨胀开裂，而套管式换热器大多数为了节省空间选择，弯制，盘制成蛇管形态，故有较多特殊的耐腐蚀材料无法正常生产。套管换热器国内还没有形成统一的焊接标准，各个企业都是根据其他换热产品经验选择焊接方式，所以，套管式换热器的焊接处，出现各类问题司空见惯，需要经常注意检查，保养。套管式换热器长期运行会导致设备被水垢堵塞，将会使效率降低、能耗增加、寿命缩短。如果水垢不能被及时地清除，就会面临设备维修、停机或者报废更换的危险。长期以来传统的清洗方式如机械方法(刮、刷)、高压水、化学清洗(酸洗)等在对换热器清洗时出现很多问题：不能彻底清除水垢等沉积物，并对设备造成腐蚀，残留的酸对材质产生二次腐蚀或垢下腐蚀，最终导致更换设备，此外，清洗废液有毒，需要大量资金进行废水处理。但是，由于套管式换热器具有优良的换热性能，被广泛应用于制冷空调、化工、动力等领域，

中国实用新型专利说明书CN203772065U中公开了一种套管式换热器，由外层钢管，内套多根多头螺纹铜管构成，内层套有多根流体输送用多头螺纹铜管，内部各个多头螺纹铜管之间都紧密贴合套装，且每根多头螺纹铜管外壁、内壁上均刻有布满整个管壁的螺纹，外层钢管与内层各个螺纹铜管之间形成螺旋制冷剂输送通道，各个多头螺纹铜管内部形成螺旋水路输送通道，该换热器集合多头螺纹管利用旋转气流强化传热，并利用空间，采用多根多头螺纹管并联，使水路与制冷剂充分接触，既强化了换热系数，又增加了换热面积，另外，因为当制冷剂逆向流动时，换热系数与单位体积的换热面积增大，所以该换热器不论是作为冷凝器还是作为蒸发器，换热性能同样优秀。

中国发明专利说明书CN101846470A中公开了一种组合式套管板式换热器，包含有换热套管和管板管箱组合件，所述管板管箱组合件设置于换热套管两端，所述换热套管包含有外套管和插至于其内的换热管，所述管板管箱组合件包含有管板和管箱，所述管板上与换热管相对应处开有换热管孔，该换热管孔外缘靠近外套管处设有一环形外套管卡槽，所述相邻两换热管孔之间开有介质通道一将其导通，所述管箱与上述相邻两换热孔对应处设有一介质通道。