[发明专利]一种气体换热的管壳式换热器

说明书

本发明提供了一种气体换热的管壳式换热器，左侧管、中心管、右侧管分别设置第一热源、第二热源和第三热源，第一管口和第二管口设置在在中心管的同侧,左管组和右管组沿着中心管的轴心所在的面镜像对称；所述第一管口和第二管口设置在在中心管的相对的两侧；右管组的位置是左管组沿着中心管的轴线旋转180度后的位置。本发明提出一种旋转对称的气体换热的管壳式换热器，通过在有限的空间设置更多的管组，而且每个热源可以独立的进行加热，成为蒸发部，从而强化传热，增强除垢。

技术领域

本发明涉及一种管壳式换热器，尤其涉及一种气体换热的管壳式换热器。

背景技术

管壳式换热器被广泛应用于化工、石油、制冷、核能和动力等工业，由于世界性的能源危机，为了降低能耗，工业生产中对换热器的需求量也越来越多，对换热器的质量要求也越来越高。近几十年来，虽然紧凑式换热器(板式、板翅式、压焊板式换热器等)、热管式换热器、直接接触式换热器等得到了迅速的发展，但由于管壳式换热器具有高度的可靠性和广泛的适应性，其仍占据产量和用量的统治地位，据相关统计，目前工业装置中管壳式换热器的用量仍占全部换热器用量的70％左右。

管壳式换热器结垢后，采取常规的蒸汽清扫、反冲洗等方式对换热器进行清洗，生产实践证明，效果不是很好。只能将换热器的封头拆卸下来，采用物理清理的方式，但采取该种方式进行清洗，操作复杂、耗时长，人力、物力投资较大，对连续化的工业生产带来极大的困难。

利用流体诱导传热元件振动实现强化换热是被动强化换热的一种形式，可将换热器内对流体振动诱导的严格防止转变为对振动的有效利用，使传动元件在低流速下的对流换热系数大幅度的提高，并利用振动抑制传热元件表面污垢，减低污垢热阻，实现复合强化传热。

在应用中发现，持续性的加热会导致内部流体形成稳定性，即流体不在流动或者流动性很少，或者流量稳定，导致换热管振动性能大大减弱，从而影响换热管的除垢以及加热的效率。

目前的管壳式换热器，包括双集管，一个集管蒸发，一个集管冷凝，从而形成振动除垢式热管。从而提高了热管的换热效率，减少结垢。但是上述的热管的换热均匀度不够，仅仅在一侧进行冷凝，而且换热量也少，因此需要进行改进，开发一种新式结构的热管系统。因此需要对上述换热器进行改进。

发明内容

本发明针对现有技术中管壳式换热器的不足，提供一种新式结构的电加热管壳式换热器。该管壳式换热器能够实现换热管周期性的频繁性的振动，提高了加热效率，从而实现很好的除垢以及加热效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种气体换热的管壳式换热器，所述管壳式换热器包括有壳体、换热部件、壳程入口接管和壳程出口接管；所述壳程入口接管和壳程出口接管分别位于换热器的上端和下端；所述换热部件设置在壳体中，换热部件固定连接在上管板、下管板上；所述的壳程入口接管和壳程出口接管均设置在壳体上；气体从壳程入口接管进入，经过换热部件进行换热，从壳程出口接管出去；所述换热部件包括中心管、左侧管、右侧管和管组，所述管组包括左管组和右管组，左管组与左侧管和中心管相连通，右管组与右侧管和中心管相连通，从而使得中心管、左侧管、右侧管和管组形成加热流体封闭循环，左侧管和/或中心管和/或右侧管内填充相变流体，左侧管、中心管、右侧管分别设置第一热源、第二热源和第三热源，每个管组包括圆弧形的多根环形管，相邻环形管的端部连通，使多根环形管形成串联结构，并且使得环形管的端部形成环形管自由端；中心管包括第一管口和第二管口，第一管口连接左管组的入口，第二管口连接右管组的入口，左管组的出口连接左侧管，右管组的出口连接右侧管；所述左侧管与中心管之间设置左回流管，所述右侧管与中心管之间设置右回流管；控制器控制第一热源、第二热源和第三热源是否进行加热；所述第一管口和第二管口设置在在中心管的相对的两侧；右管组的位置是左管组沿着中心管的轴线旋转180度后的位置。

作为优选，所述左管组的环形管是以左侧管的轴线为圆心分布，所述右管组的环形管是以右侧管的轴线为圆心分布。