[發(fā)明專利]密閉腔式換熱器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710039328.4
• 申請(qǐng)日: 2007-04-10
• 公開（公告）號(hào): CN101245971A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬永錫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬永錫
• 主分類號(hào): F28D7/00
• 分類號(hào): F28D7/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 周濂堂

技術(shù)領(lǐng)域

屬熱能交換技術(shù)領(lǐng)域，確切地說是一種涉及液-液換熱和管內(nèi)反應(yīng)技術(shù)。

背景技術(shù)

當(dāng)前，管殼式換熱器作為一種成熟的、規(guī)范的承壓換熱設(shè)備應(yīng)用工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。但是現(xiàn)有的冷熱流體間壁式換熱結(jié)構(gòu)決定了其具有如下固有缺點(diǎn)：對(duì)于液-液換熱器，殼程的傳熱系數(shù)通常較低，致使總傳熱系數(shù)不高，如加大換熱面積，則設(shè)備成本提高；對(duì)于殼程承受高壓的管殼式換熱器，由于殼體的直徑較大，使得殼體厚度加大，增加了換熱器成本；在低品位能源回收領(lǐng)域，由于傳熱溫差較小，管殼式換熱器的效率更加低下；在溫度控制方面，如：工藝流體出口溫度控制和換熱管內(nèi)進(jìn)行物理或化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)合，傳統(tǒng)的管殼式換熱器表現(xiàn)為溫度響應(yīng)滯后，且控制難度較大。此外，現(xiàn)有管殼式換熱器的種種強(qiáng)化傳熱措施都大大增加了其制造難度和設(shè)備成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、傳熱效率高，而且可以根據(jù)工藝的需要快速靈活地調(diào)節(jié)加熱流體或冷卻流體出口溫度的密閉腔式換熱器。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案：

密閉腔式換熱器，包含真空密閉腔體、換熱管束、工作介質(zhì)和用作流體通道的罩殼，其方案是：孔板與水平圓柱殼體兩端四周密封，冷流體換熱管束和熱流體換熱管束穿過孔板并密封，組成一個(gè)腔體；冷流體換熱管束位于腔體的上部空間，熱流體換熱管束位于腔體的下部空間；真空狀的密閉腔內(nèi)充有工作介質(zhì)；冷、熱流體換熱管束的內(nèi)腔與兩端的帶接管的罩殼相通，分別構(gòu)成獨(dú)立的流體通道；圓柱殼體的外下方焊有安裝支座，其密閉腔可有多種結(jié)構(gòu)形式。其結(jié)構(gòu)形式之一是單體密閉腔式換熱器；其結(jié)構(gòu)形式之二是雙體密閉腔式換熱器；其結(jié)構(gòu)形式之三是叁體密閉腔式換熱器；罩殼與真空密閉腔之間可采用法蘭連接，或者焊接連接。冷、熱流體換熱管束的兩端在焊接管板的外側(cè)，可以由U型彎頭將各自相鄰換熱管相互連接，分別構(gòu)成冷、熱流體的通道。冷流體換熱管束和熱流體換熱管束，之間可掛有絲網(wǎng)吸液芯。熱流體換熱管束，在其內(nèi)可以插入電加熱棒作為熱源。

實(shí)施本發(fā)明后的積極效果是：

由于密閉腔內(nèi)沒有多余的部件，故而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)冷、熱流體均走管內(nèi)，可以承受高壓而不至于增加殼體厚度，達(dá)到節(jié)約成本的目的。密閉腔內(nèi)為相變傳熱，因此冷、熱流體管束外側(cè)具有較高的傳熱系數(shù)，通過合理對(duì)管箱分程設(shè)置冷、熱流體的流速，或者采取管道內(nèi)側(cè)強(qiáng)化傳熱措施，即可實(shí)現(xiàn)整臺(tái)換熱器的高效傳熱。工作時(shí)，密閉腔內(nèi)工作介質(zhì)處于飽和狀態(tài)，并維持一個(gè)穩(wěn)定的工作壓力和溫度，當(dāng)調(diào)整冷、熱流體任何一方的流量時(shí)，腔內(nèi)工作介質(zhì)的溫度和壓力會(huì)迅速地進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，從而可以方便地控制另一側(cè)流體的出口溫度。

簡(jiǎn)言之，該換熱器非傳統(tǒng)意義的管殼式換熱器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、熱響應(yīng)快、熱控制方便、傳熱效率高，節(jié)能效果顯著。通過選擇合適的設(shè)備材料和工作介質(zhì)，該換熱器可應(yīng)用于低、中、高溫度傳熱的場(chǎng)合。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的單體密閉腔換熱器剖面結(jié)構(gòu)圖

圖2是圖1的A-A剖視圖

圖3是本發(fā)明的多體密閉腔換熱器剖面結(jié)構(gòu)圖

圖4是圖3的雙體密閉腔換熱器B-B剖視圖

圖5是圖3的叁體密閉腔換熱器B-B剖視圖

圖6是本發(fā)明單體換熱器另一實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明