[实用新型]高效换热器

说明书

本实用新型涉及一种用于气相和液相热交换的高效换热器。

在现有技术中，用于石油化工、有机化工中气相和液相热交换的列管式换热器，它的组成包括壳体，壳体两端的管板之间均布列管，列管是无缝钢管，列管内部通冷却液，列管之间是被冷凝蒸汽通道，由于列管数量众多，达几百乃至上千根，上部列管外壁上凝结的冷凝液滴至下部列管外壁，这样使列管的外壁被蒸汽的凝液液膜所包裹，使列管的传热效率降低，影响了换热器的整机效率。为了满足生产工艺对换热设备的要求，在实际施工中，这种换热器的体积往往制造得非常庞大，壳体内列管数量也相应大大增加，既浪费了能耗又消耗了大量钢材。

本实用新型的目的是提供一种高效换热器，它具有换热效率高、节约能源、体积小、冷却效果好等优点。

本实用新型是这样实现的，这种用于气相和液相热交换的高效换热器，包括壳体，壳体内横向布置折流板，壳体两端的管板之间均布列管，壳体上有蒸汽进口，冷凝液出口，壳体两端有管箱，管箱上有液体进口和液体出口，其特点是：壳体内部液位线以上部份的列管间布置有存液盘。其工作原理是冷却液从液体进口经列管流至液体出口，被冷凝的蒸汽从蒸汽进口经列管之间的蒸汽通道被冷凝成液滴，液滴滴入存液盘中，凝液经存液盘沿壳体内壁或折流板壁流至下面的液相部分。由于减小了冷凝液滴至下面列管外壁的数量，大大减小了列管外壁的液膜厚度，从而提高了列管的传热效率，也就是提高了整机的换热效率。

本实用新型中的存液盘为多层布置，最好为1～8层。这样使所有列管的外壁都不受冷凝液滴影响，列管的冷凝液膜都较薄，列管处于最佳传热状态，提高了整机的换热效率。

本实用新型中的多层存液盘的上部存液盘为盘形结构，靠近折流板边缘开有排液口，中、下部存液盘靠近壳体边缘安装“∏”形铁，两个“∏”形铁之间构成排液口。上部存液盘中的凝液，从排液口沿折流板边缘流至下部。中、下部存液盘中的凝液从两个“∏”形铁之间的排液口沿壳壁流至下部液体。这样，使不断生成的凝液及时排至下部液体部份，减小了列管上凝液液膜厚度，使列管处于最佳的传热状态。

本实用新型中壳体内部液位线以下部份的折流板之间布置有有缺口的半月形折流板，使相邻两个折流板之间分隔成2～4个小区间，构成曲折液流通道。上部的凝液流至液位线以下部份的冷却列管，凝液经过曲折通道，形成湍流，破坏了列管外壁的滞留层，提高了下部列管的液－液换热效率，进一步提高了本换热器的整机效率。

本实用新型中的列管为镀锌管，提高了列管的耐腐蚀性能。

本实用新型中列管为外部呈翅片状的波纹管。翅片状外壁减少了凝液滞留面积。波纹状的内壁，经过冲刷，能使部分污垢和内壁剥离，保持内管在较清洁的状态下运行，提高了换热效率，延长了列管的使用周期。本实用新型的液体进口和液体出口可以互相切换，使波纹管两个迎流面上的污垢都能受冲洗而剥离，保持波纹管的长时间的高效运行。

本实用新型可以应用于石油化工、有机化工中各种有机蒸汽的冷凝、冷却；也可用于利用剩余蒸汽加热各种液体。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：一、换热效率高。由于大大减小了列管外壁的凝液液膜厚度，提高了列管传热效率，也就是提高了整机的换热效率。二、节约能源。由于提高了列管传热效率，减少了冷却水的用量，因而节约能源。三、体积小，节约钢材。由于提高了列管传热效率，减少了列管的数量，因而减小了换热器的体积，节约了钢材。本实用新型高效换热器4台重20吨，可替代5台重达38吨的原列管式换热器。四、延长了一次运行周期。原列管式换热器因冷却水在列管内部沉结的污垢，每年要停运冲洗3～4次。本实用新型已运行3年半还不用冲洗。五、延长了整机寿命。原列管式换热器因列管腐蚀，使用寿命仅3～4年，本实用新型的列管耐腐蚀性好，使用寿命可达6～9年。

现结合附图对本实用新型的一个实施例作具体说明。

图一是本实用新型的结构图。

图二是图一中的A－A剖面图。

图三是图一中的B－B剖面图。

图四是图二中的C向视图。

图五是图一中列管为波纹管的结构图。

图中标号表示：1－液体进口，2－液体出口，3－管箱，4－管板，5－壳体，6－折流板，7－存液盘，8－排液缺口，9－蒸汽进口，10－列管，11－液位线，12－小区间，13－半月形折流板，14－冷凝液出口，15－盘形结构，16－∏形铁，17－排液口，18－缺口，19－波纹管。

本实用新型的一个最佳实施方案是：参见图一～图五。

本高效换热器包括壳体〔5〕，壳体〔5〕内横向布置折流板〔6〕，壳体〔5〕两端的管板〔4〕之间均布列管〔10〕，壳体〔5〕上有蒸汽进口〔9〕，冷凝液出口〔14〕，壳体〔5〕两端有管箱〔3〕，管箱〔3〕上有液体进口〔1〕和液体出口〔2〕，壳体〔5〕内部液位线〔11〕以上部份的列管〔10〕之间布置有存液盘〔7〕。该存液盘〔7〕为4层布置。上部存液盘为盘形结构〔15〕，靠近折流板〔6〕边缘开有排液缺口〔8〕；中、下部存液盘靠近壳体〔5〕边缘安装“∏”形铁〔16〕，两个“∏”形铁〔16〕之间构成排液口〔17〕。壳体〔5〕内部液位线〔11〕以下部份的折流板〔6〕之间布置有有缺口〔18〕的半月形折流板〔13〕，使相邻两个折流板之间分隔成4个小区间〔12〕，构成曲折液流通道。其列管〔10〕为外部呈翅片状的镀锌波纹管〔19〕。