[发明专利]一种U型管换热器的换热方法

摘要

本发明公开了一种U型管换热器的换热方法。该方法采用本发明提出的U型管换热器，管程介质(20)进入U型管。壳程介质(15)进入中心管(6)，再进入内侧换热通道(9)、向U型管尾端的方向流动，与在U型管返回管段(32)中向管板(5)的方向流动的管程介质进行纯逆流换热。之后壳程介质进入外侧换热通道(10)、向管板(5)的方向流动，与在U型管入口管段(31)中向U型管尾端的方向流动的管程介质进行纯逆流换热。换热后的壳程介质流经流动通道(11)，最后从壳程介质出口管(16)流出。换热后的管程介质进入管程介质聚集室(12)，最后从管程介质出口管(13)流出。本发明可用于各种气液介质的换热。

主权项

一种U型管换热器的换热方法，其特征在于：所用的U型管换热器设有壳程壳体(1)、管程壳体(2)、管板(5)和U型管，管板(5)设于壳程壳体(1)与管程壳体(2)之间，U型管设于壳程壳体(1)的内腔中，U型管入口和出口与管板(5)相连，U型管入口与管程壳体(2)的内腔相通，壳程壳体(1)的一端与管程壳体(2)的一端通过法兰连接，另一端为壳程封头，壳程壳体(1)的内腔中自内向外设置有中心管(6)、内套筒(7)和外套筒(8)，内套筒(7)的一端与管板(5)相连，外套筒(8)靠近壳程封头的一端至中心管(6)靠近壳程封头的部分设有内封头(4)，中心管(6)与内套筒(7)之间形成内侧换热通道(9)，内套筒(7)与外套筒(8)之间形成外侧换热通道(10)，外套筒(8)与壳程壳体(1)之间形成流动通道(11)，中心管(6)与内侧换热通道(9)在靠近管板(5)的一端相通，内侧换热通道(9)与外侧换热通道(10)在靠近U型管尾端的一端相通，外侧换热通道(10)与流动通道(11)在靠近管板(5)的一端相通，流动通道(11)的另一端与壳程壳体(1)的内腔在靠近壳程封头的部分相通，U型管入口管段(31)的主体位于外侧换热通道(10)中，U型管返回管段(32)的主体位于内侧换热通道(9)中，中心管(6)在靠近壳程封头的部分与壳程介质入口管(14)相连，壳程壳体(1)上设有壳程介质出口管(16)，管程壳体(2)上设有管程介质入口管(17)，管程壳体(2)的内腔中，在管板(5)的中部设有管程介质聚集室(12)，U型管出口与管程介质聚集室(12)相通，管程介质聚集室(12)上设有管程介质出口管(13)，通往管程壳体(2)的外部。采用上述U型管换热器进行换热的方法，包括如下步骤：管程介质(20)从管程介质入口管(17)进入管程壳体(2)的内腔，再从U型管入口进入U型管，在U型管中流动，壳程介质(15)从壳程介质入口管(14)进入中心管(6)，在中心管(6)中向管板(5)的方向流动，再从中心管(6)靠近管板(5)的一端流出，从内侧换热通道(9)靠近管板(5)的一端进入内侧换热通道(9)，进入内侧换热通道(9)中的壳程介质在内侧换热通道(9)中向U型管尾端的方向流动，与在U型管返回管段(32)中向管板(5)的方向流动的管程介质进行纯逆流换热，在内侧换热通道(9)中换热后的壳程介质从内侧换热通道(9)靠近U型管尾端的一端流出，从外侧换热通道(10)靠近U型管尾端的一端进入外侧换热通道(10)，进入外侧换热通道(10)中的壳程介质在外侧换热通道(10)中向管板(5)的方向流动，与在U型管入口管段(31)中向U型管尾端的方向流动的管程介质进行纯逆流换热，在外侧换热通道(10)中换热后的壳程介质从外侧换热通道(10)靠近管板(5)的一端流出，从流动通道(11)靠近管板(5)的一端进入流动通道(11)，进入流动通道(11)中的壳程介质在流动通道(11)中向壳程封头的方向流动，进入壳程壳体(1)的内腔靠近壳程封头的部分，最后从壳程介质出口管(16)流出，在U型管中与壳程介质换热后的管程介质从U型管出口流出，进入管程介质聚集室(12)，最后从管程介质出口管(13)流出。