[实用新型]双管束复式换热器

说明书

本实用新型涉及一种管壳式换热器，特别是一种双管束复式换热器。

目前的换热器按结构型式大致可分为三类：一是螺旋板式换热器，二是板式换热器，三是管壳式换热器。其中螺旋板式换热器和板式换热器虽然其传热系数较大，换热效率较高，但它们存在结构复杂，易泄漏，维修困难等问题。管壳式换热器虽然结构较简单，易维修，但它又存在传热系数小，换热效率低，体积大的问题，并且在直管式换热器中还存在热应力较大的问题。

本实用新型的目的是针对管壳式换热器存在的问题，提供一种换热效率高，体积较小的换热器。

本实用新型的技术方案是：它具有壳体、热煤进管、冷煤进管、热煤出口、冷煤出口以及排污口，它的特点是它的壳体分为上壳体和下壳体，在上、下壳体之间有隔板，三者用螺栓紧固在一起；在上壳体的内腔中，有由一组管子构成的管束Ⅰ，其中的每一根管子的两端分别固结在热煤进管和热煤联通管上，并与它们相通；在下壳体内腔中，有由一组管子构成的管束Ⅱ，其中的每一根管子的两端分别固结在冷煤进管和冷煤联通管上，并与它们相通；热煤联通管上端封闭，下端与下壳体内腔相通，冷煤联通管下端封闭，上端与上壳体内腔相通。

为了使换热器结构紧凑，增大换热面积，提高换热效率，管束Ⅰ和管束Ⅱ中的管子是形状为阿基米德螺线的盘管。

为了减小流体在上、下壳体内流动的阻力，增大盘管的散热长度，也使排列美观，便于施工，管束Ⅰ和管束Ⅱ中的盘管呈上下平行排列。

本实用新型中有两级换热，第一级换热是在上壳体内腔。由热煤进管流入的热煤介质流经管束Ⅰ，加热管外由冷煤联通管流入到上壳体内腔中已升温的冷煤介质；第二级换热是由热煤联通管流入到下壳体内腔中已放过一些热的热煤介质加热由冷煤进管流入到管束Ⅱ中的冷煤介质。这样的设计保证了在一、二级换热过程中热煤介质与冷煤介质之间具有合理的温差，提高了整体换热效率。再者，由于在本实用新型中，管束Ⅰ和管束Ⅱ均由多根管子构成，可以选择适当的管子形状和长度，如将管子弯成曲线形，按一定方式排列来加大换热面积。特别是当管子形状为阿基米德螺线的盘管时，其长度长，在上、下壳体内横向盘旋，盘管遍布于上、下壳体内，而管外的冷煤或热煤介质是沿盘管间的空隙和管束Ⅰ、Ⅱ与上、下壳体间的空隙流动，因此总换热面积更大，从而换热充分均匀。另外，流动的热煤和冷煤介质在管内外的流动均为紊流状态，增加了管子内外侧的放热系数，从而增大了其传热系数，传热系数可达3000-5000W/m²,k，这一切都使本实用新型具有高的换热效率。根据上述可知，由于本实用新型内部换热面积大，换热效率高，它本身结构又很紧凑，因此它比同规格的管壳式换热器的体积小1/3-1/2，造价低。另外，在本实用新型中，每根盘管的两端紧固，而管身螺线盘旋且悬垂，因此热应力很小。并且在管外流体的作用下盘管产生振动，从而破坏了附面层，减轻了结垢。在本实用新型中，热煤介质可以为蒸汽，也可以为热水，冷煤介质为水。因此，本实用新型可作为汽水换热器，也可作为水水换热器。

附图1为本实用新型的剖视图；

附图2为本实用新型的A-A剖面图；

附图3为本实用新型的B-B剖面图。

下面结合附图对本实用新型加以详细说明。

从图1可以看出，上壳体1和下壳体2之间有一隔板3，上、下壳体和隔板3通过法兰用螺栓紧固在一起。在上壳体1的上部有冷煤出口4和压力表口5。热煤进管6从上壳体1上部进入内腔，其下端隔板3将其封闭，上壳体1内腔中有20排上下平行排列的盘管7构成的管束Ⅰ，结合附图2可以看出，管束1中的盘管7的形状为阿基米德螺线，它的两端分别焊结在热煤进管6和热煤联通管8上，并与它们相通。热煤联通管8的上端封闭，下端穿过隔板3与下壳体2内腔相通。在下壳体2的下端有排污口9和热煤出口10。冷煤进管11从下壳体2的下部进入内腔，隔板3将冷煤管11上端封闭。下壳体2内腔中有由6排上下平行排列的盘管12构成的管束Ⅱ。结合图3可以看出，管束Ⅱ中盘管12的形状为阿基米德螺线，它的两端焊结在冷煤进管11和冷煤联通管13上，并与它们相通。冷煤联通管13的下端封闭，上端穿过隔板3与上壳体1内腔相通。

本实用新型使用时，热煤介质蒸汽或热水从热煤进管6流入，通过管束Ⅰ和热煤联通管8进入下壳体2内腔，最后从热煤出口10流出换热器。冷煤介质冷水从冷煤进管11流入，通过管束Ⅱ和冷煤联通管13进入上壳体1内腔，最后从冷煤出口4流出换热器。