組合式換熱器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及熱交換設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及組合式換熱器，包括：殼體，所述殼體內(nèi)安裝有由多個(gè)換熱管組成的換熱管束，所述殼體的上下端分別連接有管箱和導(dǎo)箱，所述換熱管的管壁上設(shè)置有加速傳熱構(gòu)件，所述加速傳熱構(gòu)件包括分別設(shè)置在換熱管內(nèi)外管壁的內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件。采用由環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)和內(nèi)縱翅結(jié)構(gòu)或者引流體所構(gòu)成的加速傳熱構(gòu)件，可以增加氣體的擾動(dòng)程度，使氣體的流動(dòng)達(dá)到充分的湍流，同時(shí)提高了換熱管內(nèi)外側(cè)的傳熱系數(shù)。并由于內(nèi)縱翅結(jié)構(gòu)或者引流體打破了管內(nèi)冷凝液膜的連續(xù)性，使得液膜不能均勻的附著在換熱管的內(nèi)壁而迅速的排出掉，氣液兩相迅速分離，減小氣體的霧沫夾帶。
【專利說明】組合式換熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及熱交換設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及組合式換熱器。

【背景技術(shù)】
[0002]管殼式換熱器(shell and tube heat exchanger)又稱列管式換熱器。是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。這種換熱器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，操作可靠，可用各種結(jié)構(gòu)材料(主要是金屬材料)制造，能在高溫、高壓下使用，是目前應(yīng)用最廣的類型。
[0003]目前最為常見的冷凝器多為管殼式換熱器，正常情況下，由于氣體導(dǎo)熱系數(shù)較低，其換熱的熱阻較大，傳熱性能較差。以前由于裝置較小，換熱器的熱負(fù)荷較小，通過增加換熱器的數(shù)量和面積也可以達(dá)到傳熱要求。但是隨著裝置的大型化以及煤化工等行業(yè)的迅速發(fā)展，通過增加換熱器的數(shù)量和面積已經(jīng)很難滿足換熱要求。
[0004]在一些裝置中采用普通換熱管需要設(shè)備做到多臺(tái)2-3米直徑的換熱器并聯(lián)運(yùn)行。這不僅增加了設(shè)備初期投資，同時(shí)也增加了占地面積。對(duì)以后的裝置運(yùn)行和維護(hù)也提出了很高的要求。
[0005]同時(shí)，在化工行業(yè)很多反應(yīng)在反應(yīng)前需要對(duì)氣體進(jìn)行預(yù)熱，反應(yīng)后產(chǎn)生高溫氣體又需要對(duì)其降溫。由于氣氣換熱的效果較差，在過去一般都采用別的高溫?zé)嵩?低溫?zé)嵩磳?duì)氣體進(jìn)行預(yù)熱或冷卻，較少采用氣體與氣體的之間換熱。
[0006]另外，關(guān)于換熱器設(shè)備，怎么提聞其換熱效率，是目如研究的重點(diǎn)，提聞?chuàng)Q熱器的換熱效率，首先要增加換熱介質(zhì)的擾動(dòng)程度，以達(dá)到深度的熱交換，同時(shí)由于部分冷凝的氣體產(chǎn)生的冷凝液會(huì)均勻地附著在換熱管的內(nèi)壁，形成一層由均勻小液滴組成的液膜。這層液膜嚴(yán)重地阻礙管殼程介質(zhì)的傳熱，增多傳熱熱阻，使得換熱效率大幅下降。因此，怎么通過結(jié)構(gòu)的改變打破液膜的熱阻，提高換熱的效率，是提高換熱器的換熱效率需要解決的重要問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提出組合式換熱器，采用加速傳熱構(gòu)件和內(nèi)縱翅結(jié)構(gòu)或者引流部，可以增加氣體的擾動(dòng)程度，使氣體的流動(dòng)達(dá)到充分的湍流，同時(shí)提高了換熱管內(nèi)外側(cè)的傳熱系數(shù)。并由于內(nèi)縱翅結(jié)構(gòu)或者引流部打破了管內(nèi)冷凝液膜的連續(xù)性，使得液膜不能均勻的附著在換熱管的內(nèi)壁而迅速的排出掉，氣液兩相迅速分離，減小氣體的霧沫夾帶。
[0008]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0009]組合式換熱器，包括:殼體，所述殼體內(nèi)安裝有由多個(gè)換熱管組成的換熱管束，所述殼體的上下端分別連接有管箱和導(dǎo)箱，所述換熱管的管壁上設(shè)置有加速傳熱構(gòu)件，所述加速傳熱構(gòu)件包括分別設(shè)置在換熱管內(nèi)外管壁的內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件。
[0010]其中，所述加速傳熱構(gòu)件的外部構(gòu)件為開設(shè)在換熱管表面的多個(gè)依次排列的環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)布滿換熱管的外部。
[0011]其中，所述環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)所形成的環(huán)形面與換熱管的軸向垂直。
[0012]其中，所述環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)所形成的環(huán)形面與換熱管的軸向傾斜設(shè)置。
[0013]其中，所述設(shè)置在換熱管的內(nèi)管壁上的外部構(gòu)件為與換熱管軸心相平行的內(nèi)縱翅結(jié)構(gòu)或者呈離散型的引流體。
[0014]其中，所述內(nèi)縱翅結(jié)構(gòu)的橫截面呈拋物線狀、鋸齒狀或者雙曲面狀。
[0015]其中，所述引流部伸向換熱管的軸心，且引流部的頂部為凸面體。
[0016]其中，所述殼體的上下端分別連接有管箱和導(dǎo)箱，所述管箱的頂部設(shè)有放熱氣體入口，所述導(dǎo)箱上設(shè)置有放熱氣體出口，所述殼體的兩側(cè)設(shè)置有吸熱氣體入口和吸熱氣體出口，
[0017]其中，所述管束的一端固定在管板上，另一端固定在導(dǎo)板上，所述管板通過法蘭密封固定在殼體和管箱之間，所述導(dǎo)板通過法蘭固定在殼體和導(dǎo)箱之間。
[0018]其中，所述多個(gè)換熱管之間沿?fù)Q熱管長度的方向順次固定有多個(gè)折流板。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果是:采用由環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)和內(nèi)縱翅結(jié)構(gòu)或者引流體所構(gòu)成的加速傳熱構(gòu)件，可以增加氣體的擾動(dòng)程度，使氣體的流動(dòng)達(dá)到充分的湍流，同時(shí)提高了換熱管內(nèi)外側(cè)的傳熱系數(shù)。并由于內(nèi)縱翅結(jié)構(gòu)或者引流體打破了管內(nèi)冷凝液膜的連續(xù)性，使得液膜不能均勻的附著在換熱管的內(nèi)壁而迅速的排出掉，氣液兩相迅速分離，減小氣體的霧沫夾帶。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】提供的組合式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】I提供的換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】2提供的換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:
[0024]1、換熱管；2、縱翅構(gòu)件；3、引流體；4、管板；5、殼體；6、管箱；7、放熱氣體入口 ；8、放熱氣體出口 ；9、折流板；10、吸熱工質(zhì)入口 ；11、吸熱工質(zhì)出口 ；12、導(dǎo)板；13、導(dǎo)箱；14、環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0026]實(shí)施例一
[0027]如圖1-2所示，組合式換熱器，包括:殼體5，所述殼體5的上下端分別連接有管箱6和導(dǎo)箱13，所述管箱5的頂部設(shè)有放熱氣體入口 7，所述導(dǎo)箱13上設(shè)置有放熱氣體出口8，所述殼體5的兩側(cè)設(shè)置有吸熱氣體入口 10和吸熱氣體出口 11，所述殼體5內(nèi)安裝有由多個(gè)換熱管I組成的換熱管束，所述換熱管I的管壁外部設(shè)置有加速傳熱構(gòu)件。所述加速傳熱構(gòu)件包括分別設(shè)置在換熱管I內(nèi)外管壁的內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件。
[0028]安裝在殼體5內(nèi)的由多個(gè)換熱管I組成的換熱管束，其一端固定在管板4上，另一端固定在導(dǎo)板12上，所述管板4通過兩個(gè)法蘭固定在殼體5和管箱6之間，所述導(dǎo)板12通過法蘭固定在殼體5和導(dǎo)箱5之間。
[0029]所述加速傳熱構(gòu)件的外部構(gòu)件為開設(shè)在換熱管I表面的多個(gè)依次排列的環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)14，所述環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)14布滿換熱管I的外部。優(yōu)選的，所述環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)14均勻分布在換熱管I的外壁上。
[0030]作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案之一，所述環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)14所形成的環(huán)形面與換熱管I的軸向垂直。
[0031]作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案之一，所述環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)14所形成的環(huán)形面與換熱管I的軸向傾斜設(shè)置。
[0032]具體的，所述設(shè)置在換熱管I的內(nèi)管壁上的外部構(gòu)件為與換熱管I軸心相平行的內(nèi)縱翅結(jié)構(gòu)2。
[0033]具體的，如圖2所示，所述縱翅構(gòu)件2包括平滑連接的引流部和底部，其底部固定在換熱管I內(nèi)部管壁上，其引流部伸向換熱管I的軸心。所述內(nèi)縱翅結(jié)構(gòu)2的橫截面呈拋物線狀、鋸齒狀或者雙曲面狀。所述換熱管I的內(nèi)壁隨直徑不同分布有24-40個(gè)縱翅?？v翅的高度為0.3-0.8mm。翅高為0.5-1.5mm。
[0034]所述管束的一端固定在管板4上，另一端固定在導(dǎo)板12上，所述管板4通過法蘭密封固定在殼體5和管箱6之間上，所述導(dǎo)板12通過法蘭固定在殼體5和導(dǎo)箱13之間。所述多個(gè)換熱管I之間沿?fù)Q熱管長度的方向順次固定有多個(gè)折流板9。
[0035]實(shí)施例二
[0036]與實(shí)施例一不同的是，所述設(shè)置在換熱管I的內(nèi)管壁上的外部構(gòu)件為呈離散型的引流體3。
[0037]具體的，如圖3所示，所述引流體3伸向換熱管I的軸心。所述引流體3可以是隨機(jī)的布設(shè)在換熱管I的內(nèi)壁上，也可以按照設(shè)定的規(guī)律排列。所述引流體3可以存在多種規(guī)格，所述引流體3可通過燒結(jié)固定在換熱管I內(nèi)部的管壁上。所述引流體3的頂部為易于引流液膜的凸面體。所述凸面體上可以開設(shè)有多個(gè)引流槽，以利于液膜的凝聚。
[0038]綜上所述，采用由環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)和內(nèi)縱翅結(jié)構(gòu)或者引流體所構(gòu)成的加速傳熱構(gòu)件，可以增加氣體的擾動(dòng)程度，使氣體的流動(dòng)達(dá)到充分的湍流，同時(shí)提高了換熱管內(nèi)外側(cè)的傳熱系數(shù)。并由于內(nèi)縱翅結(jié)構(gòu)或者引流體打破了管內(nèi)冷凝液膜的連續(xù)性，使得液膜不能均勻的附著在換熱管的內(nèi)壁而迅速的排出掉，氣液兩相迅速分離，減小氣體的霧沫夾帶。
[0039]以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本實(shí)用新型的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本實(shí)用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。基于此處的解釋，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本實(shí)用新型的其它【具體實(shí)施方式】，這些方式都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.組合式換熱器，其特征在于，包括:殼體(5),所述殼體(5)內(nèi)安裝有由多個(gè)換熱管(I)組成的換熱管束，所述殼體(5)的上下端分別連接有管箱(6)和導(dǎo)箱(13)，所述換熱管(I)的管壁上設(shè)置有加速傳熱構(gòu)件，所述加速傳熱構(gòu)件包括分別設(shè)置在換熱管(I)內(nèi)外管壁的內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式換熱器，其特征在于，所述加速傳熱構(gòu)件的外部構(gòu)件為開設(shè)在換熱管(I)表面的多個(gè)依次排列的環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)(14)，所述環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)(14)布滿換熱管(I)的外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合式換熱器，其特征在于，所述環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)(14)所形成的環(huán)形面與換熱管(I)的軸向垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合式換熱器，其特征在于，所述環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)(14)所形成的環(huán)形面與換熱管(I)的軸向傾斜設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的組合式換熱器，其特征在于，所述設(shè)置在換熱管(I)的內(nèi)管壁上的外部構(gòu)件為與換熱管(I)軸心相平行的內(nèi)縱翅結(jié)構(gòu)(2)或者呈離散型的引流體⑶。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合式換熱器，其特征在于，所述內(nèi)縱翅結(jié)構(gòu)(2)的橫截面呈拋物線狀、鋸齒狀或者雙曲面狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合式換熱器，其特征在于，所述引流體(3)伸向換熱管(I)的軸心，且引流體(3)的頂部為凸面體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式換熱器，其特征在于，所述殼體(5)的上下端分別連接有管箱(6)和導(dǎo)箱(13)，所述管箱(5)的頂部設(shè)有放熱氣體入口(7)，所述導(dǎo)箱(13)上設(shè)置有放熱氣體出口(8)，所述殼體(5)的兩側(cè)設(shè)置有吸熱氣體入口(10)和吸熱氣體出口(II)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合式換熱器，其特征在于，所述管束的一端固定在管板(4)上，另一端固定在導(dǎo)板(12)上，所述管板(4)通過法蘭密封固定在殼體(5)和管箱(6)之間，所述導(dǎo)板(12)通過法蘭固定在殼體(5)和導(dǎo)箱(13)之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式換熱器，其特征在于，所述多個(gè)換熱管(I)之間沿?fù)Q熱管長度的方向順次固定有多個(gè)折流板(9)。
【文檔編號(hào)】F28F1/42GK204214309SQ201420557288
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】韓軍, 孫文浩, 邢東軍, 程婭楠, 李鷺 申請(qǐng)人:北京廣廈環(huán)能科技有限公司