本發(fā)明涉及化工換熱器領(lǐng)域,具體涉及一種新型換熱器。
背景技術(shù):
列管式換熱器(tubular exchanger)是目前化工及酒精生產(chǎn)上應(yīng)用最廣的一種換熱器。它主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。所需材質(zhì),可分別采用普通碳鋼、紫銅、或不銹鋼制作。
列管式換熱器的結(jié)構(gòu)比較簡單、緊湊、造價(jià)便宜。此種換熱器管束連接在管板上,管板分別焊在外殼兩端,并在其上連接有頂蓋,頂蓋和殼體裝有流體進(jìn)出口接管。通常在管外裝設(shè)一系列垂直于管束的擋板。
在進(jìn)行換熱時(shí),一種流體由封頭的連結(jié)管處進(jìn)入,在管流動(dòng),從封頭另一端的出口管流出,這稱之管程;另-種流體由殼體的接管進(jìn)入,從殼體上的另一接管處流出,這稱為殼程列管式換熱器。
列管式換熱器中的換熱管為直形管,這種直形管的表面以及內(nèi)壁均較為光滑,管內(nèi)物料流速分布狀態(tài)基本是中心最高,靠近管壁越近,流速越小,甚至到避免附近為零,這樣的流速分布使得管壁處的物料對管壁沖刷力道幾乎為零,從而極易結(jié)垢,嚴(yán)重影響換熱效率;而且管內(nèi)徑向方向基本不發(fā)生物料交換,管內(nèi)湍動(dòng)力較小,使得管內(nèi)溫度分布也不均勻,管內(nèi)越靠近管中心的物料溫度越高,所以越來越多的換熱器都采用螺旋管,提高管內(nèi)湍動(dòng)力,增加換熱面積,提高換熱效率,然而螺旋管換熱器存在難以清洗,管內(nèi)壓阻大易堵塞的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種新型換熱器,以解決現(xiàn)有列管式換熱器管內(nèi)湍動(dòng)力小、管內(nèi)物料流速分布以及溫度分布不均的問題。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案概述如下:
一種新型換熱器,包括殼體、封頭、管板、換熱管、折流擋板,所述管板分別焊在殼體兩端,所述封頭分別焊在兩塊管板外側(cè),封頭與管板之間形成物料腔,所述換熱管設(shè)在兩塊管板之間并連通兩個(gè)物料腔,兩個(gè)封頭上分別設(shè)有物料出口、物料入口,殼體壁上的兩個(gè)對角位置分別設(shè)有冷凝液入口、冷凝液出口,所述物料入口與冷凝液出口同端設(shè)置,所述折流擋板設(shè)在殼體內(nèi)部且垂直于換熱管,換熱效率高;所述殼體內(nèi)壁上均布若干磁力攪拌座,所述換熱管內(nèi)部設(shè)有若干磁子,換熱管的兩端設(shè)有防止磁子離開的封板,通過控制磁力攪拌座帶動(dòng)換熱管內(nèi)部的磁子轉(zhuǎn)動(dòng),使得管內(nèi)物料發(fā)生徑向交換,增加管內(nèi)湍動(dòng)力,增加對管壁的沖刷力道,從而達(dá)到管內(nèi)結(jié)垢減少、管內(nèi)物料流速分布以及溫度分布均勻的目的,解決了現(xiàn)有列管式換熱器管內(nèi)湍動(dòng)力小、管內(nèi)物料流速分布以及溫度分布不均的問題。
優(yōu)選地,所述磁子的當(dāng)量直徑為換熱管管徑的1/4-1/2,確保磁子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)管內(nèi)物料發(fā)生徑向交換。
優(yōu)選地,所述磁子外包有彈性軟膠層,磁子碰撞換熱管時(shí)保護(hù)換熱管。
優(yōu)選地,所述殼體從外到內(nèi)依次為固定層、隔熱層或依次為固定層、隔熱層、固定層,所述固定層的材質(zhì)為鐵、鋁及其合金,所述隔熱層由二氧化硅或硅酸鋁棉組成,設(shè)置隔熱層,減少了殼體與空氣的換熱,避免顯熱浪費(fèi)。
優(yōu)選地,所述殼體呈內(nèi)外兩層設(shè)置,內(nèi)層和外層之間為真空層,內(nèi)外兩層的材質(zhì)為鐵、鋁及其合金,設(shè)置真空層,減少了內(nèi)層與空氣的換熱,避免顯熱浪費(fèi)。
優(yōu)選地,所述換熱管的材質(zhì)為鋁合金,比重小,導(dǎo)熱好,換熱效率高。
相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果:本發(fā)明通過控制磁力攪拌座帶動(dòng)換熱管內(nèi)部的磁子轉(zhuǎn)動(dòng),使得管內(nèi)物料發(fā)生徑向交換,增加管內(nèi)湍動(dòng)力,增加對管壁的沖刷力道,從而達(dá)到管內(nèi)結(jié)垢減少、管內(nèi)物料流速分布以及溫度分布均勻的目的,解決了現(xiàn)有列管式換熱器管內(nèi)湍動(dòng)力小、管內(nèi)物料流速分布以及溫度分布不均的問題。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是換熱管的剖視圖;
圖中標(biāo)號分別為:1、殼體;2、封頭;3、管板;4、換熱管;41、封板;42、磁子;5、折流擋板;6、磁力攪拌座;7、物料出口;8、冷凝液入口;9、物料入口;10、冷凝液出口。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例1
如圖1-圖2所示,一種新型換熱器,包括殼體1、封頭2、管板3、換熱管4、折流擋板5,所述管板3分別焊在殼體1兩端,所述封頭2分別焊在兩塊管板3外側(cè),封頭2與管板3之間形成物料腔,所述換熱管4設(shè)在兩塊管板3之間并連通兩個(gè)物料腔,兩個(gè)封頭2上分別設(shè)有物料出口7、物料入口9,殼體1壁上的兩個(gè)對角位置分別設(shè)有冷凝液入口8、冷凝液出口10,所述物料入口9與冷凝液出口10同端設(shè)置,所述折流擋板5設(shè)在殼體1內(nèi)部且垂直于換熱管4;所述殼體1內(nèi)壁上均布若干磁力攪拌座6,所述換熱管4內(nèi)部設(shè)有若干磁子42,換熱管4的兩端設(shè)有防止磁子42離開的封板41。
所述換熱管4的材質(zhì)為鋁合金,比重小,導(dǎo)熱好,換熱效率高。
本實(shí)施例提供的換熱器,物料入口9與冷凝液出口10同側(cè),物料出口7與冷凝液入口8同側(cè),溫差穩(wěn)定,換熱效率高;同時(shí)設(shè)置磁力攪拌裝置,增加管內(nèi)湍動(dòng)力,減少管內(nèi)結(jié)垢,進(jìn)一步保證裝置的換熱性能。
本實(shí)施例通過磁力攪拌座帶6動(dòng)換熱管4內(nèi)部的磁子42轉(zhuǎn)動(dòng),使得管內(nèi)物料發(fā)生徑向交換,增加管內(nèi)湍動(dòng)力,增加對管壁的沖刷力道,從而達(dá)到管內(nèi)結(jié)垢減少、管內(nèi)物料流速分布以及溫度分布均勻的目的,解決了現(xiàn)有列管式換熱器管內(nèi)湍動(dòng)力小、管內(nèi)物料流速分布以及溫度分布不均的問題。
實(shí)施例2
在實(shí)施例1所述的一種新型換熱器的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化,所述磁子42的當(dāng)量直徑為換熱管4管徑的1/2,本實(shí)施例的設(shè)置能確保磁子42轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)管內(nèi)物料發(fā)生徑向交換。
實(shí)施例3
在實(shí)施例1所述的一種新型換熱器的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化,所述磁子42外包有彈性軟膠層,本實(shí)施例的設(shè)置是為了在磁子42碰撞換熱管4時(shí)保護(hù)換熱管42內(nèi)壁不被撞傷。
實(shí)施例4
在實(shí)施例1所述的一種新型換熱器的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化,所述殼體1從外到內(nèi)依次為固定層、隔熱層或依次為固定層、隔熱層、固定層,所述固定層的材質(zhì)為鐵、鋁及其合金,所述隔熱層由二氧化硅或硅酸鋁棉組成,本實(shí)施例設(shè)置隔熱層,隔熱效果好,減少了殼體與空氣的換熱,避免顯熱浪費(fèi)。
實(shí)施例5
在實(shí)施例1所述的一種新型換熱器的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化,所述殼體1呈內(nèi)外兩層設(shè)置,內(nèi)層和外層之間為真空層,內(nèi)外兩層的材質(zhì)為鐵、鋁及其合金,本實(shí)施例設(shè)置真空層,減少了內(nèi)層與空氣的換熱,避免顯熱浪費(fèi)。
如上所述即為本發(fā)明的實(shí)施例。本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式,任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下做出的結(jié)構(gòu)變化,凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案,均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。