套管式發(fā)明換熱器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種套管式發(fā)明換熱器，涉及換熱【技術(shù)領(lǐng)域】，解決了現(xiàn)有技術(shù)中套管式換熱器換熱系數(shù)較小的問(wèn)題。本發(fā)明提供的一種套管式換熱器，包括至少一個(gè)管束體，所述管束體包括套管管束、高壓封頭和低壓套筒；其中，套管管束由多個(gè)同心圓套管構(gòu)成，同心圓套管包括殼程和管程；管程通過(guò)高壓管板連接固定，高壓封頭與高壓管板焊接；殼程通過(guò)低壓管板連接固定，低壓管板與高壓管板是同心不同孔徑的對(duì)應(yīng)孔板，所述低壓管板與高壓管板之間通過(guò)低壓套筒連接。
【專(zhuān)利說(shuō)明】套管式發(fā)明換熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及換熱【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種套管式發(fā)明換熱器。
技術(shù)背景
[0002]目前，水冷式換熱器主要有兩種形式:小型套管式換熱器和大中型管殼式換熱器。
[0003]小型套管式存在管接頭多、易泄漏、流動(dòng)阻力大等問(wèn)題。
[0004]大中型管殼式換熱器主要由殼體、管束、管板和封頭等部分組成，殼體多呈圓形，內(nèi)部裝有平行管束或者螺旋管，管束兩端固定于管板上。在管殼式換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱的兩種流體，一種在管內(nèi)流動(dòng)，其行程稱(chēng)為管程；一種在管外流動(dòng)，其行程稱(chēng)為殼程。管束的壁面即為傳熱面。
[0005]目前，多使用大中型的管殼式換熱器，這種換熱器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，操作可靠，但從換熱角度看效果不好，因?yàn)榱黧w在殼程中流動(dòng)時(shí)存在著折流板一殼體、折流體一換熱管、管束一殼體之間的旁路。通過(guò)這些旁路的流體，沒(méi)有充分參與換熱，換熱系數(shù)較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種套管式換熱器，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中管殼式換熱器換熱系數(shù)較小的問(wèn)題。
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種套管式換熱器，包括至少一個(gè)管束體，所述管束體包括套管管束、高壓封頭和低壓套筒；其中，套管管束由多個(gè)同心圓套管構(gòu)成，同心圓套管包括殼程和管程；管程通過(guò)高壓管板連接固定，高壓封頭與高壓管板焊接；殼程通過(guò)低壓管板連接固定，低壓管板與高壓管板是同心不同孔徑的對(duì)應(yīng)孔板，所述低壓管板與高壓管板之間通過(guò)低壓套筒連接。
[0008]其中，所述同心圓套管以等邊三角形排列布置形成套管管束。
[0009]其中，所述管程走高壓流體，所述殼程走低壓流體，兩種流體逆流以達(dá)到充分換熱。
[0010]其中，根據(jù)壓力需要選擇脹接或是脹焊結(jié)合的方式固定所述管程和所述高壓管板。
[0011]其中，根據(jù)壓力不同，高壓:10MPa?35MPa，選擇雙槽脹接加焊接相結(jié)合的方式，中壓:3MPa?lOMPa，選擇單槽脹接加焊接的方式，低壓:0.2MPa?3MPa，選擇單脹接方式。
[0012]其中，高壓管板根據(jù)管程流體介質(zhì)及壓力的不同選擇Q345、304SS或20#鋼等材質(zhì)加工成型，各個(gè)孔呈等邊三角形排列布置。
[0013]其中，所述低壓管板根據(jù)殼程流體介質(zhì)及壓力的不同，選擇Q345、304SS或20#鋼材質(zhì)加工成型，低壓管板上的各個(gè)孔呈等邊三角形排列布置，安裝時(shí)各個(gè)孔與高壓管板的孔是一一對(duì)應(yīng)的。
[0014]其中，其特征在于，每個(gè)管束體之間通過(guò)串聯(lián)或者并聯(lián)的方式組合。
[0015]其中，通過(guò)對(duì)管束體進(jìn)出口之間焊接、絲扣或法蘭的連接方式實(shí)現(xiàn)每個(gè)管束體之間的串聯(lián)或并聯(lián)。
[0016]本發(fā)明實(shí)施例提供的套管式換熱器，針對(duì)兩種需要換熱器的流體采取逆流方式，使管程和殼程流體充分接觸，換熱效果達(dá)到最理想狀態(tài)，提高了換熱系數(shù)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中大中型換熱器換熱系數(shù)較小的問(wèn)題。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的套管式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的高壓管板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3所示為圖2所示高壓管板A-A側(cè)剖面圖；
[0020]圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的低壓管板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5所示為圖4所示的低壓管板A-A側(cè)剖面圖；
[0022]圖6所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的管套式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0024]圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的套管式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的套管式換熱器，包括至少一個(gè)管束體100，所述管束體100包括套管管束101、高壓封頭102和低壓套筒103。
[0026]其中，套管管束100由多個(gè)以等邊三角形排列布置的同心圓套管200構(gòu)成，同心圓套管200包括殼程201和管程202。管程201通過(guò)高壓管板300連接固定，高壓封頭102與高壓管板300焊接；殼程201通過(guò)低壓管板400連接固定，低壓管板400與高壓管板300是同心不同孔徑的對(duì)應(yīng)孔板，所述低壓管板400與高壓管板300之間通過(guò)低壓套筒103連接。
[0027]其中，兩種不同直徑的管子套在一起組成同心圓套管200，同心圓套管200中外部管子稱(chēng)為殼程201，同心圓套管200中內(nèi)部管子稱(chēng)為管程202。
[0028]在本發(fā)明一實(shí)施例中，套管式換熱器是用兩種尺寸不同的標(biāo)準(zhǔn)管連接而成的同心圓套管構(gòu)成，通過(guò)兩種不同介質(zhì)在殼程和管程內(nèi)逆向流動(dòng)以達(dá)到換熱的效果。根據(jù)流體的性質(zhì)及流量的需要選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)管材并確定每程套管的數(shù)量，以等邊三角形排列布置組成一個(gè)套管管束，管束的進(jìn)出口兩端通過(guò)高低壓管板固定連接。
[0029]在本發(fā)明一實(shí)施例中，通常選擇管程走高壓流體，殼程走低壓流體，兩種流體逆流以達(dá)到充分換熱。管程用高壓管板連接固定，根據(jù)壓力需要選擇脹接或是脹焊結(jié)合的方式，封頭與高壓管板焊接。殼程套管用低壓管板固定，低壓管板與高壓管板是同心不同孔徑的對(duì)應(yīng)孔板，用套筒連接，同樣采取焊接的連接方式。
[0030]圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的高壓管板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的高壓管板的剖面圖。
[0032]如圖2和圖3所示，在本發(fā)明一實(shí)施例中，高壓管板300為管程的孔板，根據(jù)管程流體介質(zhì)及壓力的不同，可選擇Q345、304SS、20#鋼等材質(zhì)加工成型，各個(gè)孔呈等邊三角形排列布置，根據(jù)壓力不同，高壓(1MPa?35MPa)選擇雙槽脹接加焊接相結(jié)合的方式，中壓(3MPa?1MPa)選擇單槽脹接加焊接的方式，低壓(0.2MPa?3MPa)選擇單脹接方式。
[0033]圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的低壓管板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的低壓管板的剖面圖。
[0035]如圖4及圖5所示，在本發(fā)明一實(shí)施例中，低壓管板400為殼程的孔板，根據(jù)殼程流體介質(zhì)及壓力的不同，可選擇Q345、304SS、20#鋼等材質(zhì)加工成型，各個(gè)孔呈等邊三角形排列布置，安裝時(shí)各個(gè)孔與高壓管板的孔是一一對(duì)應(yīng)的，以保證套管的管程和殼程的同心。
[0036]圖6所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的管套式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]在本發(fā)明一實(shí)施例中，如圖6所示，如果單個(gè)管束體熱量不夠，可以采取串聯(lián)或并聯(lián)管束體100組合。為兩個(gè)換熱筒串聯(lián)組合，以適應(yīng)設(shè)備整體換熱量及占地的需要。內(nèi)管及套管的進(jìn)出口根據(jù)需要可以采取焊接、絲扣、法蘭等多種連接方式，且進(jìn)出口方向可根據(jù)需要不同方向及角度進(jìn)行調(diào)整，靈活方便。
[0038]在本發(fā)明一實(shí)施例中，串聯(lián)換熱器和電加熱器的的組合，該換熱器多用于空調(diào)冷熱水系統(tǒng)。電輔加熱器可直接串聯(lián)在系統(tǒng)中，安裝形式靈活多樣。系統(tǒng)整體可水平或垂直布置，根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。
[0039]本設(shè)計(jì)針對(duì)兩種需要換熱器的流體采取逆流方式，使管程和殼程流體充分接觸，換熱效果達(dá)到最理想狀態(tài)。管程材質(zhì)根據(jù)介質(zhì)的不同選擇碳鋼、不銹鋼等材質(zhì)，將熱阻降至最低值。且管束的套管呈等邊三角形排列，使在最小的空間內(nèi)布置更大的換熱面積。從而獲得最大的換熱量。
[0040]此外，該換熱器通常在低點(diǎn)加裝排水閥，高點(diǎn)加裝排氣閥，安裝位置根據(jù)需要靈活確定?？蓸O好的適用于北方室外環(huán)境或是高海拔等環(huán)境惡劣的工況中。
[0041]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是換熱系數(shù)高，裝置緊湊占用空間小，且安全穩(wěn)定，安裝靈活，適用于空調(diào)制冷，油田化工等需要各種需要換熱的場(chǎng)合。
【權(quán)利要求】
1.一種套管式換熱器，其特征在于，包括至少一個(gè)管束體，所述管束體包括套管管束、高壓封頭和低壓套筒； 其中，套管管束由多個(gè)同心圓套管構(gòu)成，同心圓套管包括殼程和管程；管程通過(guò)高壓管板連接固定，高壓封頭與高壓管板焊接；殼程通過(guò)低壓管板連接固定，低壓管板與高壓管板是同心不同孔徑的對(duì)應(yīng)孔板，所述低壓管板與高壓管板之間通過(guò)低壓套筒連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管式換熱器，其特征在于，所述同心圓套管以等邊三角形排列布置形成套管管束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管式換熱器，其特征在于，所述管程走高壓流體，所述殼程走低壓流體，兩種流體逆流以達(dá)到充分換熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管式換熱器，其特征在于，根據(jù)壓力需要選擇脹接或是脹焊結(jié)合的方式固定所述管程和所述高壓管板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的套管式換熱器，其特征在于，根據(jù)壓力不同，高壓:10MPa?35MPa，選擇雙槽脹接加焊接相結(jié)合的方式，中壓:3MPa?lOMPa，選擇單槽脹接加焊接的方式，低壓:0.2MPa?3MPa，選擇單脹接方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管式換熱器，其特征在于，高壓管板根據(jù)管程流體介質(zhì)及壓力的不同選擇Q345、304SS或20#鋼等材質(zhì)加工成型，各個(gè)孔呈等邊三角形排列布置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的套管式換熱器，其特征在于，所述低壓管板根據(jù)殼程流體介質(zhì)及壓力的不同，選擇Q345、304SS或20#鋼材質(zhì)加工成型，低壓管板上的各個(gè)孔呈等邊三角形排列布置，安裝時(shí)各個(gè)孔與高壓管板的孔是一一對(duì)應(yīng)的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的套管式換熱器，其特征在于，每個(gè)管束體之間通過(guò)串聯(lián)或者并聯(lián)的方式組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的套管式換熱器，其特征在于，通過(guò)對(duì)管束體進(jìn)出口之間焊接、絲扣或法蘭的連接方式實(shí)現(xiàn)每個(gè)管束體之間的串聯(lián)或并聯(lián)。
【文檔編號(hào)】F28D7/10GK104344750SQ201310330683
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】劉旭陽(yáng), 張忠家, 孫艷 申請(qǐng)人:天津凱德實(shí)業(yè)有限公司