[发明专利]一种三流道螺旋绕管式换热器

说明书

本发明公开了一种三流道螺旋绕管式换热器，包括设有流体出入口形成壳程的壳体、设置在所述壳体内形成管程的螺旋状换热管，所述的螺旋状换热管采用双层套管结构，包括形成内管流程的内管、套包在所述内管外的外管，所述内管外壁和外管内壁之间设有形成外管流程的间隙，所述内管两端分别设置有连通内管的流体进出口，所述外管的两端密封且分别旁接地延伸设置有连通所述外管流程的外接进出管。本发明结构紧凑，占用体积小、提高换热器整体换热性能、适宜应用于对体积要求较高的换热领域。可根据实际使用需求选择气‑气‑气换热、气‑气‑液换热及气‑液‑液换热、液‑液‑液等换热工作方式，操作弹性大，适用范围广。

技术领域

本发明涉及一种三流道螺旋绕管式换热器，尤其是指一种增强介质间热量交换的新型螺旋套管式换热器。

背景技术

随着社会经济的不断增长，资源消耗量不断增大，对能源利用率提出更高的要求。换热器作为一种热交换通用设备，具有能够回收热量再利用等优点，对提高能源利用率及系统的经济性具有重要作用，广泛应用于化工、电力、冶金、动力、食品等工业中，以及物料的蒸发、冷凝、加热及冷却等过程中。

换热器根据结构可分为多种类型，如管壳式换热器，板式换热器，板壳式换热器等，具有结构坚固、操作弹性大、可靠程度高、使用范围广等优点。螺旋绕管式换热器作为一种新型换热器，具有结构紧凑，耐压强度高，传热系数大等优点，近年来广泛应用于低温高压等领域。该换热器由两根同心套管绕制成螺旋状而成。两种工作流体可实现纯逆流流动，传热效率高。本发明提出一种将套管椭圆螺旋缠绕成的紧凑型接触式换热器，所形成的套管外区间形成外部流道。管程与壳程流体螺旋逆向换热，外部流体横向交叉通过盘管，辅助管程流体进一步对壳程流体进行加热或冷却，提高总传热系数。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高螺旋绕管式换热器换热效率，减少压降，操作灵便的三流道螺旋绕管式换热器。

本发明采用如下技术方案实现：

一种三流道螺旋绕管式换热器，包括设有流体出入口形成壳程的壳体、设置在所述壳体内形成管程的螺旋状换热管，所述的螺旋状换热管采用双层套管结构，包括形成内管流程的内管、套包在所述内管外的外管，所述内管外壁和外管内壁之间设有形成外管流程的间隙，所述内管两端分别设置有连通内管的流体进出口，所述外管的两端密封且分别旁接地延伸设置有连通所述外管流程的外接进出管。

进一步地，所述换热管扭转为椭圆状螺旋结构，椭圆状相比圆形绕制状更易在管内形成二次环流，强化传热效果。

进一步地，所述外管的两封闭端通过焊接或支撑件固定，以保持结构稳定。

进一步地，所述的管程由两根以上换热管并列螺旋绕制而成，多排套管并列绕制，保证外部流道紧密，减少流体在外部流道流动时的散失。

进一步地，所述换热管的材料为不锈钢、铝合金、铜或塑料。

进一步地，所述的流体包括液态、气态流体。

相比现有技术，本发明具有以下有益效果：

1.本发明提出一种椭圆型绕制的螺旋套管换热器，保证流体可完全逆流换热，结构紧凑，在单位体积上具有较大的传热面积。传热系数高，椭圆状相比圆形绕制状更易在管内形成二次环流，强化传热效果。

2.套管进行椭圆螺旋绕制，所形成的壳程可辅助内管管程进一步对外管管程流体进行换热，形成新型的三流道螺旋套管换热器，操作弹性大，根据实际情况，可进行以下操作方式：气-气-气换热，气-气-液换热，气-液-液换热，液-液-液换热。内管管程与壳程应同为冷源或热源，对外管管程流体进行换热。

3.多排套管并列绕制，保证外部流道紧密，减少流体在壳程流动时的散失。且多排状螺旋套管可分散进口处流体，减少流体在内管管程及外管管程处流动时所造成的压降。

附图说明