[實用新型]雙層冷卻高效管殼式換熱器

無效

• 申請號: 201020039383.0
• 申請日: 2010-01-11
• 公開（公告）號: CN201637321U
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 吳遠忠
• 申請（專利權）人: 湖北大冶中海換熱器有限公司
• 主分類號: F28F9/00
• 分類號: F28F9/00;F28F9/24
• 代理公司: 黃石市三益專利商標事務所 42109
• 代理人: 饒建華

(一)技術領域：本實用新型涉及換熱器的改進技術，尤其是一種雙層冷卻高效管殼式換熱器。

(二)背景技術：目前，在換熱器行業中，管殼式換熱器主要由殼體、裝在殼體兩端的端蓋組件、裝在殼體內部的芯組三部分組成，殼體上設有被冷卻介質進、出口。管殼式換熱器是工業過程熱量傳遞應用最為廣泛的一種，雖然管殼式換熱器在結構緊湊性、傳熱性能等方面暫不能與板式換熱器、板翅式換熱器相比擬，但管殼式換熱器適用溫度與壓力的范圍廣，制造相對簡單，清洗維護方便，且能處理量大的換熱工程，性能穩定可靠。長期以來，人們在其設計和加工制造方面積累了許多經驗，不斷地對管殼式換熱器芯組中的冷卻管元件進行改進創新研發，先后開發出了各種螺紋管、波形管、異型管、螺旋扁管、翅片管、內肋管等幾十種管元件，使換熱效率得到了一定的提高，但迄今為止，所有改進研發均只是針對芯組中的冷卻管等元件進行，從而使管殼式換熱器的換熱效率的提高受到了制約。

(三)發明內容：本實用新型的目的就是要解決現有研發方案僅限于對芯組進行改進，使管殼式換熱器的換熱效率提高不大的問題，提供一種突破性的雙層冷卻高效管殼式換熱器。

本實用新型是改變傳統設計思路，對管殼式換熱器的殼體部分進行改進，具體方案是：雙層冷卻高效管殼式換熱器，主要由殼體、裝在殼體兩端的端蓋組件、裝在殼體內部的芯組三部分組成，殼體上設有被冷卻介質進、出口，其特征是：所述殼體設計為雙層結構，夾層之間形成冷卻腔，并在殼體上設有與冷卻腔連通的冷卻介質進、出口。

為提高殼體冷卻腔的冷卻效果，本實用新型中在所述殼體的夾層冷卻腔中安裝有若干環形隔板，環形隔板上開有若干通孔，相鄰兩隔板上的通孔交錯布置。

為提高殼體冷卻腔的冷卻效果，本實用新型中所述殼體的夾層冷卻腔中設計有繞流結構。

本實用新型中上述繞流結構可有多種方案，本實用新型提出以下三種典型方案：

方案一：本實用新型中所述殼體的夾層冷卻腔中的繞流式結構為螺旋式流道。

方案二：本實用新型中所述殼體的夾層冷卻腔中的繞流式結構為“S”形流道。

方案三：本實用新型中所述殼體的夾層冷卻腔中的繞流式結構為“U”形流道。

本實用新型在殼體中增設了冷卻腔從而與芯組形成內外雙層冷卻，大大提高了本實用新型的換熱效率，與現有管殼式換熱器相比，在相同條件下，換熱效率可提高15％-30％。本實用新型結構簡單，易于制造，可廣泛用于船舶、冶金、化工等行業。

(四)附圖說明：

圖1是本實用新型總體結構的主視圖；

圖2是本實用新型冷卻腔中加裝隔板的主視圖；

圖3是圖2的A-A視圖；

圖4是本實用新型采用螺旋流道式結構的主視圖；

圖5是圖4的B-B視圖；

圖6是本實用新型采用“U”形流道式結構的主視圖；

圖7是圖6的C-C視圖。

圖中：1-左端蓋組件，2-冷卻介質出口，3-被冷卻介質出口，4-殼體，5-外管殼，6-內管殼，7-冷卻腔，8-被冷卻介質進口，9-冷卻介質進口，10-右端蓋組件，11-芯組，12-螺旋隔板，13-長條隔板，14-環形隔板，15-通孔。

(五)具體實施方式：

參見圖1，本實用新型具有普通管殼式換熱器的基本結構，主要由殼體4、裝在殼體4兩端的端蓋組件1、10、裝在殼體4內部的芯組11三部分組成，殼體4上還設有被冷卻介質進、出口8和3，特別是：本實用新型中所述殼體4設計為雙層結構，由內、外管殼6和5構成，內、外管殼夾層之間形成冷卻腔7，并在殼體4上設有與冷卻腔7連通的冷卻介質進、出口9和2，即構成本實用新型的基本結構。

本實用新型的優選方案一(參見圖2、3)是在上述基本方案中，在所述殼體4的夾層冷卻腔7中加裝30塊環形隔板14，環形隔板14上開有12個通孔15，并且相鄰兩隔板上的通孔15交錯布置。

本實用新型的優選方案二(參見圖4、5)是在上述基本方案中，在所述殼體4的夾層冷卻腔7中增設螺旋隔板12隔制成螺旋流道，形成螺旋式繞流結構。

本實用新型的優選方案三(參見圖6、7)是在上述基本方案中，在所述殼體4的夾層冷卻腔7中增設多個軸向布置的長條隔板13隔制成“U”形流道，形成“U”形繞流式結構。

本實用新型中的繞流式結構還可以有多種形式，如采用“S”形流道等，本文不一一列舉，但均屬保護范圍。