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：
一種箱殼式多殼程逆流增速型管殼式換熱器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型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)：
[0002]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(gè)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(duì) 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(shí)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。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型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。[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下[0005]本實(shí)用新型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(gè)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(dòng)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(zhǎng)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(dòng)導(dǎo)流板增加了殼側(cè)流體的流速和擾動(dòng)。[0006]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。[0007]本實(shí)用新型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(dòng) 導(dǎo)流板，所述橫向增速擾動(dòng)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。[0008]本實(shí)用新型優(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。[0009]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。[0010]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(shí)，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(shí)，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(gè)管接口；當(dāng)外套管和內(nèi)套管 為U型管時(shí)，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(gè)管接口?？蓪?shí)現(xiàn)雙熱源同步換熱。[0011] 本實(shí)用新型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(jì)為上圓 下方結(jié)構(gòu)或上方下圓結(jié)構(gòu)，可實(shí)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(dòng)換熱、減小流體間傳熱溫差、提高換熱效率，并可實(shí)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(shí)更加緊湊，可有效的減小換熱器體積，并減 少制冷劑充注量。


[0012]圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。[0013]圖2為圖1中A-A向剖視圖。[0014]圖3為本實(shí)用新型的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。[0015]圖4為圖3中A-A向剖視圖。[0016]圖5為本實(shí)用新型的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。[0017]圖6為圖5中A-A向剖視圖。[0018]圖7為本實(shí)用新型的實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。[0019]圖8為圖7中A-A向剖視圖。[0020]圖9為本實(shí)用新型的實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。[0021]圖10為圖9中A-A向剖視圖。[0022]圖11為本實(shí)用新型的實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖。[0023]圖12為圖1中A-A向剖視圖。[0024]圖13為本實(shí)用新型的實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意圖。[0025]圖14為圖13中A-A向剖視圖。[0026]圖15為本實(shí)用新型的實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)示意圖。[0027]圖16為圖15中A-A向剖視圖。[0028]圖17為本實(shí)用新型的實(shí)施例9的結(jié)構(gòu)示意圖。[0029]圖18為圖17中A-A向剖視圖。[0030]圖19為本實(shí)用新型的實(shí)施例10的結(jié)構(gòu)示意圖。[0031]圖20為圖19中A-A向剖視圖。
具體實(shí)施方式
[0032]本實(shí)用新型以下將結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步描述，但并不限制本實(shí)用新型。[0033]實(shí)施例1[0034]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III 4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(gè)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(dòng)方向相反。[0035]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。[0036]實(shí)施例2[0037]如圖2所示，該實(shí)施例是在實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，換熱管為U型管。[0038]實(shí)施例3[0039]如圖3所示，該實(shí)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(dòng)導(dǎo)流板12。所述橫向增速擾動(dòng)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。[0040]實(shí)施例4[0041]如圖4所示，該實(shí)施方式是在實(shí)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。[0042]實(shí)施例5[0043]如圖5所示，該實(shí)施例是在實(shí)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(dòng)導(dǎo)流板12。所述橫向增速擾動(dòng)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。[0044]實(shí)施例6[0045]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III 4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(gè)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(dòng)方向相 反。[0046]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。[0047]實(shí)施例7[0048]如圖7所示，該實(shí)施方式是在實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，換熱管為U型換熱管。[0049]實(shí)施例8[0050]如圖8所示，該實(shí)施例是在實(shí)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(dòng)導(dǎo)流板12。所述橫向增速擾動(dòng)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。[0051]實(shí)施例9[0052]如圖9所示，該實(shí)施例是在實(shí)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。[0053]實(shí)施例10[0054]如圖10所示，該實(shí)施例是在實(shí)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(dòng)導(dǎo)流板12。所述橫向增速擾動(dòng)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1.一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(gè)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(dòng)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(gè)管外流體流道內(nèi)部 設(shè)置有橫向增速擾動(dòng)導(dǎo)流板(12)，橫向增速擾動(dòng)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(shí)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。
專利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(gè)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(dòng)方向相反。本實(shí)用新型的換熱器可實(shí)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(dòng)換熱、減小流體間傳熱溫差、提高換熱效率，并可實(shí)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(shí)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(hào)F28F9/24GK201811611SQ201020547819
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)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(qǐng)人:中原工學(xué)院