[发明专利]一种新型流道逆流式热交换器

说明书

本发明涉及的是一种传热学技术，所提供的是一种有特高热交换效能的流道式热交换器。

目前，表面式热交换器种类较多，不管其属于圆管型的直管式、螺旋管式、喷淋蛇管式；还是属于板式型的螺旋式、平板式及紧凑肋式(叉流式)其热交换效能都还是不理想的。而且，板式类型的都不耐压，运用范围受到限制。

本发明的目的，是将一种瓦型管状热交换流道，该流道并带有使之耐高压的横锁板和加强支撑件的热交换装置，运用到该热交换器中来。由于其瓦型热交换流道的传热增强可为同等截面积圆管的7.6倍，当前者达到后的流体热交换端差时，其流程长度，相对后者是极短的。因此，纵然是将前者只设一道制，后者设四道制的流程的热交换器，前者的热交换后的流体温度端差，还是会远小于后者的，因为前者的7.6倍于后者的传热增强其相比关系为7.6＞4。然而可以设计一种一道制，冷、热流体完全可逆流进行热交换的热交换器。并对其壳侧流体的导流板，在现有的技术形式上进行改造，使其热效能得到极大的提高。

本发明技术方案：其热交换器壳体(8)，其内设置一道制流道束的瓦型热交换流道(4)，该流道是以相互两弧壁面的切点平行的凹弧壁面(16)，和凸弧壁面(17)，加流道宽度两窄面弧(18)，所围成的瓦型热交换流道。瓦型热交换流道的排列，属于同一列的所有瓦型热交换流道弧面的凹凸面朝向都相同，而与邻列的都相反。瓦型热交换流道两端有端板(10)固定。在同列的每相邻两瓦型热交换流道的凹凸弧壁之间，设置有使该流道型耐高压的加强支撑件(14)，以此抵抗该流道型内流体压力从内向外对流道凹凸弧壁面，产生的撑开变形力；瓦型热交换流道，还设置有横锁该流道截面形的，并按预定螺距要求设置的螺旋横锁导流板(3)，锁住其流道的瓦状截面弓形。其预定螺距(L′)，最大不能超过其横锁该流道型的流道截面形状不变的强度允许间距。螺旋横锁导流板(3)，以流道内侧流体进入管(1)或中轴管为螺旋中轴，盘旋在两端板(10)之间的整个壳体内。壳侧流体，从设在位于其流道束上端处的壳体外侧的壳侧流体进入管(9)，进入其流道束之间，被螺旋横锁导流板(3)，往下旋势导向流道束全长。流道内侧流体进入管(1)，从其壳顶部中心往下穿过流体出室(2)与该室端板(10)的中心处设有密封垫(12)的止套管(11)，对接衔合后，穿过该室端板(10)平行于热交换流道，与流体进室(6)相通。以靠近流道内侧流体进入管(1)的适当距离的圆周上，设置了3、4根拉杆(15)，拉杆上端穿出流体上室(2)，用螺母固锁在壳顶上，拉住其芯体，增加芯体强度。其流道内侧流体，从流道内侧流体进入管(1)，进入流体进室(6)，然后上行经一道制的瓦型热交换流道(4)热交换后，进入流体出室(2)，经出口管(13)被送至所需处，其上行流动的方向与壳侧流体旋势向下流动的方向互为逆流式的热交换。其流道内侧流体进入管(1)从其壳体顶部中心，直通流体进室(6)的引入流体的设置方式，是利于一道制的热交换器的芯体与壳体热自由膨胀。螺旋横锁导流板(3)，还对当其壳侧流体为蒸汽时，将其热交换流道外壁上的凝结水分出来，使之沿螺旋横锁导流板(3)另流，减轻了其热交换流道外壁越往下液膜越厚的状况，增强了其流道传热；其流道可以采用多导板式的螺旋横锁导流板。密匝的螺旋横锁导流板起作散热翅片的作用，而增强了流道传热，当密匝的螺旋横锁导流板的螺距很小时可以考虑不设流道加强支撑件(14)。其壳体下端设有壳侧流体排出口(7)，壳体外侧下部设有抽气口(5)。以上技术方案所述，为本发明热交换器所具有特征。

本发明的显著优点：