專利名稱：一種箱殼式多殼程逆流增速型管殼式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及換熱器加工制造領(lǐng)域，尤其是一種箱殼式多殼程逆流增速型管殼式換 熱器。
背景技術(shù)：
殼管式換熱器廣泛用于化工、食品、制冷空調(diào)等領(lǐng)域，是在一個圓筒形殼體內(nèi)設(shè)置 許多平行的管子，讓兩種流體分別從管內(nèi)空間和管外空間流過并進(jìn)行熱量交換。對于目前 廣泛使用的單殼程管殼式換熱器，當(dāng)換熱器傳熱量較大時導(dǎo)致殼體直徑較大和單殼程流通 截面很大，導(dǎo)致殼側(cè)流體的速度很低，造成換熱器整體換熱系數(shù)不高，換熱效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是為了解決上述單殼程管殼式換熱器所存在的不足，提供一種體 積小、換熱效率高的一種箱殼式多殼程逆流增速型管殼式換熱器。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
本發(fā)明的箱殼式多殼程逆流增速型管殼式換熱器，包括殼體、殼體一端設(shè)有管板I，管 箱連接在管板I的外側(cè)且內(nèi)部設(shè)置隔板，殼體的另一端設(shè)有端蓋，殼體內(nèi)設(shè)有換熱管，管箱 上設(shè)有管接口 I和管接口 II，在殼體的上部和下部分別設(shè)置管接口III和管接口IV。所述的 換熱器殼體為上圓下方結(jié)構(gòu)或上方下圓結(jié)構(gòu)，殼體內(nèi)設(shè)置至少一層縱向逆流增速導(dǎo)流板， 將殼體內(nèi)部分為至少兩個殼程，使形成的管外流體流程數(shù)與管內(nèi)流體流程數(shù)相同且沿軸向 流動方向相反。通過殼體內(nèi)設(shè)置的縱向逆流增速導(dǎo)流板將單程殼程分為多殼程，增加了殼 程流體流通的長度，并使殼側(cè)的流體沿縱向和管內(nèi)的流體形成逆流，通過殼體內(nèi)設(shè)置的橫 向增速擾動導(dǎo)流板增加了殼側(cè)流體的流速和擾動。所述縱向逆流增速導(dǎo)流板在殼體內(nèi)的固定方式為縱向逆流增速導(dǎo)流板一端可與 管板通過焊接固定，也可以通過插入殼體的軸向插槽內(nèi)固定或其它固定方式。本發(fā)明可在縱向逆流增速導(dǎo)流板與殼體間形成的流道內(nèi)設(shè)置橫向增速擾動導(dǎo)流 板，所述橫向增速擾動導(dǎo)流板形狀與殼體內(nèi)形成的管外流體流道截面形狀相同，橫向增速 導(dǎo)流板一端留有通道缺口，并在導(dǎo)流板板面上開有若干用于支撐換熱管的管孔。本發(fā)明優(yōu)選在換熱器殼體內(nèi)設(shè)置一層縱向逆流增速導(dǎo)流板，所述的換熱管為直管式 換熱管，在殼體的另一端設(shè)有管板II，換熱管貫穿管板I和管板II與兩端的管箱和端蓋連通。所述的換熱管也可以為U型管型換熱管，殼體與端蓋焊接或采用法蘭連接。所述換熱管即可是套管形式也可是非套管形式。當(dāng)為雙熱源時，換熱管由外套管 和穿裝在外套管管腔中的內(nèi)套管組成，當(dāng)外套管和內(nèi)套管為直管時，兩端都設(shè)置外管板和 內(nèi)管板，其中一端外管板和內(nèi)管板之間設(shè)置隔板和兩個管接口 ；當(dāng)外套管和內(nèi)套管為U型 管時，只在一端設(shè)置外管板和內(nèi)管板，外管板和內(nèi)管板之間設(shè)置隔板和兩個管接口?？蓪崿F(xiàn) 雙熱源同步換熱。本發(fā)明的一種箱殼式多殼程逆流增速型管殼式換熱器，將殼體設(shè)計為上圓下方結(jié)構(gòu)或上方下圓結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)殼管式換熱器中殼程內(nèi)流體沿軸向方向與管內(nèi)流體形成逆向和 快速流動換熱、減小流體間傳熱溫差、提高換熱效率，并可實現(xiàn)雙熱源同步復(fù)合利用，其特 出的殼體結(jié)構(gòu)使換熱管排列時更加緊湊，可有效的減小換熱器體積，并減少制冷劑充注量。


圖1為本發(fā)明的實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中A-A向剖視圖。
圖3為本發(fā)明的實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3中A-A向剖視圖。
圖5為本發(fā)明的實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖5中A-A向剖視圖。
圖7為本發(fā)明的實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為圖7中A-A向剖視圖。
圖9為本發(fā)明的實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為圖9中A-A向剖視圖。
圖11為本發(fā)明的實施例6的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12為圖1中A-A向剖視圖。
圖13為本發(fā)明的實施例7的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖14為圖13中A-A向剖視圖。
圖15為本發(fā)明的實施例8的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖16為圖15中A-A向剖視圖。
圖17為本發(fā)明的實施例9的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖18為圖17中A-A向剖視圖。
圖19為本發(fā)明的實施例10的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖20為圖19中A-A向剖視圖。
具體實施例方式本發(fā)明以下將結(jié)合實施例作進(jìn)一步描述，但并不限制本發(fā)明。實施例1
如圖1所示，箱殼式多殼程逆流增速型管殼式換熱器，包括殼體5、殼體兩端設(shè)有管板 I 3和管板II 8，管箱2連接在管板I 3的外側(cè)且內(nèi)部設(shè)置隔板，殼體的另一端設(shè)有端蓋11， 殼體內(nèi)設(shè)有換熱管6，所述的換熱管為直管式換熱管，換熱管貫穿管板I 3和管板II 8與兩 端的管箱和端蓋連通。管箱2上設(shè)有管接口 I 1和管接口 II 9，在殼體的上部和下部分別設(shè) 置管接口III4和管接口IV 10。所述的換熱器殼體為上圓下方結(jié)構(gòu)，即其上方為半圓柱形，下 方為四棱柱。殼體內(nèi)設(shè)置一層縱向逆流增速導(dǎo)流板7，將殼體內(nèi)部分為兩個殼程，使形成的 管外流體流程數(shù)與管內(nèi)流體流程數(shù)相同且沿軸向流動方向相反。工作流程如下一種介質(zhì)從管接口 9進(jìn)入換熱器管箱2，經(jīng)換熱管換熱后從管接口 1流出換熱器，另一種工質(zhì)從管接口 4進(jìn)入殼體內(nèi)，從管接口 10流出殼體，兩種介質(zhì)在流通 過程中形成逆流換熱。
實施例2
如圖2所示，該實施例是在實施例的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，換熱管為U型管。實施例3
如圖3所示，該實施例是在圖3所示結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在殼體5內(nèi)設(shè)置橫向增速擾動導(dǎo)流 板12。所述橫向增速擾動導(dǎo)流板形狀與殼體內(nèi)形成的管外流體流道截面形狀相同，橫向增 速導(dǎo)流板一端留有通道缺口，并在導(dǎo)流板板面上開有若干用于支撐換熱管的管孔。實施例4
如圖4所示，該實施方式是在實施例1的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，所述的換熱管為套管式換熱 管，換熱管是由外套管13和穿裝在外套管管腔中的內(nèi)套管14組成；增加內(nèi)管板17、18 ；在 外管板3和內(nèi)管板17之間設(shè)置管接口 V 15和VI 16。實施例5
如圖5所示，該實施例是在實施例4的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在殼體5內(nèi)設(shè)置橫向增速擾動導(dǎo) 流板12。所述橫向增速擾動導(dǎo)流板形狀與殼體內(nèi)形成的管外流體流道截面形狀相同，橫向 增速導(dǎo)流板一端留有通道缺口，并在導(dǎo)流板板面上開有若干用于支撐換熱管的管孔。實施例6
如圖6所示，箱殼式多殼程逆流增速型管殼式換熱器，包括殼體5、殼體兩端設(shè)有管板 I 3和管板II 8，管箱2連接在管板I 3的外側(cè)且內(nèi)部設(shè)置隔板，殼體的另一端設(shè)有端蓋11， 殼體內(nèi)設(shè)有換熱管6，所述的換熱管為直管式換熱管，換熱管貫穿管板I 3和管板II 8與兩 端的管箱和端蓋連通。管箱2上設(shè)有管接口 I 1和管接口 II 9，在殼體的上部和下部分別設(shè) 置管接口III4和管接口IV 10。所述的換熱器殼體為上方下圓結(jié)構(gòu)，即其上方為四棱柱形，下 方為半圓柱形。殼體內(nèi)設(shè)置一層縱向逆流增速導(dǎo)流板7，將殼體內(nèi)部分為兩個殼程，使形成 的管外流體流程數(shù)與管內(nèi)流體流程數(shù)相同且沿軸向流動方向相反。工作流程如下一種介質(zhì)從管接口 9進(jìn)入換熱器管箱2，經(jīng)換熱管換熱后從管接口 1流出換熱器，另一種工質(zhì)從管接口 4進(jìn)入殼體內(nèi)，從管接口 10流出殼體，兩種介質(zhì)在流通 過程中形成逆流換熱。實施例7
如圖7所示，該實施方式是在實施例6的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，換熱管為U型換熱管。實施例8
如圖8所示，該實施例是在實施例6的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在殼體5內(nèi)設(shè)置橫向增速擾動導(dǎo) 流板12。所述橫向增速擾動導(dǎo)流板形狀與殼體內(nèi)形成的管外流體流道截面形狀相同，橫向 增速導(dǎo)流板一端留有通道缺口，并在導(dǎo)流板板面上開有若干用于支撐換熱管的管孔。實施例9
如圖9所示，該實施例是在實施例6的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，所述的換熱管為套管式換熱管， 換熱管是由外套管13和穿裝在外套管管腔中的內(nèi)套管14組成；增加內(nèi)管板17、18;在外管 板3和內(nèi)管板17之間設(shè)置管接口 V 15和管接口 VI 16。實施例10
如圖10所示，該實施例是在實施例9的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在殼體5內(nèi)設(shè)置橫向增速擾動 導(dǎo)流板12。所述橫向增速擾動導(dǎo)流板形狀與殼體內(nèi)形成的管外流體流道截面形狀相同，橫 向增速導(dǎo)流板一端留有通道缺口，并在導(dǎo)流板板面上開有若干用于支撐換熱管的管孔。
權(quán)利要求
一種箱殼式多殼程逆流增速型管殼式換熱器，包括殼體(5)、殼體一端設(shè)有管板Ⅰ(3)，管箱(2)連接在管板Ⅰ(3)的外側(cè)且內(nèi)部設(shè)置隔板，殼體的另一端設(shè)有端蓋(11)，殼體內(nèi)設(shè)有換熱管(6)，管箱(2)上設(shè)有管接口Ⅰ(1)和管接口Ⅱ(9)，在殼體的上部和下部分別設(shè)置管接口Ⅲ(4)和管接口Ⅳ(10)，其特征在于所述的換熱器殼體為上圓下方結(jié)構(gòu)或上方下圓結(jié)構(gòu)，殼體內(nèi)設(shè)置至少一層縱向逆流增速導(dǎo)流板(7)，將殼體內(nèi)部分為至少兩個殼程，使形成的管外流體流程數(shù)與管內(nèi)流體流程數(shù)相同且沿軸向流動方向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱殼式多殼程逆流增速型管殼式換熱器，其特征在于在換 熱器殼體內(nèi)，在殼體(5)與縱向逆流增速導(dǎo)流板(7)形成的每個管外流體流道內(nèi)部設(shè)置有 橫向增速擾動導(dǎo)流板(12)，橫向增速擾動導(dǎo)流板形狀與殼體內(nèi)形成的管外流體流道截面形 狀相同，橫向增速導(dǎo)流板一端留有通道缺口，并在導(dǎo)流板板面上開有用于支撐換熱管的管 孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的箱殼式多殼程逆流增速型管殼式換熱器，其特征在于換熱 器殼體內(nèi)設(shè)置一層縱向逆流增速導(dǎo)流板(7)，所述的換熱管為直管式換熱管，在殼體的另一 端設(shè)有管板II (8)，換熱管貫穿管板I (3)和管板II (8)與兩端的管箱和端蓋連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的箱殼式多殼程逆流增速型管殼式換熱器，其特征在于換熱 器殼體內(nèi)設(shè)置一層縱向逆流增速導(dǎo)流板(7)，所述的換熱管為U型管型換熱管，殼體(5)與 端蓋(11)焊接或采用法蘭連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的箱殼式多殼程逆流增速型管殼式換熱器，其特征在于所述 的換熱管為套管式換熱管，套管形式換熱管是由外套管(13)和穿裝在外套管管腔中的內(nèi)套 管(14)組成，管板由外管版(3)、(8)和內(nèi)管板(17)、(18)組成，在外管板(3)和內(nèi)管板(17) 之間設(shè)置管接口 V (15)和VI (16)，可實現(xiàn)雙熱源同步換熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的箱殼式多殼程逆流增速型管殼式換熱器，其特征在于所述 的換熱管為套管式換熱管。
全文摘要
一種箱殼式多殼程逆流增速型管殼式換熱器，包括殼體(5)、殼體一端設(shè)有管板Ⅰ(3)，管箱(2)連接在管板Ⅰ(3)的外側(cè)且內(nèi)部設(shè)置隔板，殼體的另一端設(shè)有端蓋(11)，殼體內(nèi)設(shè)有換熱管(6)。所述的換熱器殼體為上圓下方結(jié)構(gòu)或上方下圓結(jié)構(gòu)，殼體內(nèi)設(shè)置至少一層縱向逆流增速導(dǎo)流板(7)，將殼體內(nèi)部分為至少兩個殼程，使形成的管外流體流程數(shù)與管內(nèi)流體流程數(shù)相同且沿軸向流動方向相反。本發(fā)明換熱器可實現(xiàn)殼管式換熱器中殼程內(nèi)流體沿軸向方向與管內(nèi)流體形成逆向和快速流動換熱、減小流體間傳熱溫差、提高換熱效率，并可實現(xiàn)雙熱源同步復(fù)合利用，其特出的殼體結(jié)構(gòu)使換熱管排列時更加緊湊，可有效的減小換熱器體積，并減少制冷劑充注量。
文檔編號F28F9/22GK101929811SQ201010296508
公開日2010年12月29日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者劉寅, 周光輝 申請人:中原工學(xué)院