[實用新型]一種多層套管式熱交換器

有效

• 申請號: 201020190490.3
• 申請日: 2010-05-14
• 公開（公告）號: CN201653197U
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 酈曉慧;王儉秋;韓恩厚;柯偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;F28F21/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 張志偉

技術領域

本實用新型涉及熱交換器領域，具體為一種多層套管式熱交換器。

背景技術

熱交換器是將熱端液體的熱量傳遞給冷端液體，加熱冷端液體的同時實現自身的降溫。同理，冷端液體通過冷卻熱端的液體，同時使自身的溫度升高。這樣便可提高熱利用率，節約能源。熱交換器的設計有許多分類，其中的一種是套管式熱交換器。通常，套管式熱交換器只有內外兩層，內層通的是熱液體，外層通的是冷液體。若要使外層冷液體達到較高的溫度，則需要使外層液體通過一段較長的距離。反之，要使內層熱液體降溫到較低的溫度，也得使其通過較長的管路。這樣一來，一方面增加了換熱管的長度，另外一方面勢必使熱交換器具有較大的體積。目前，通過多層套管的方式實現熱交換，尚未見有報道。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種多層套管式熱交換器，解決現有技術中熱交換通過的距離較長，預熱和冷卻效果差等問題，該熱交換器能具有熱交換效率高，節約管材和實驗空間的特點。

本實用新型的技術方案如下：

一種多層套管式熱交換器，該熱交換器設有冷端管和熱端管，冷端管為冷端外層管、冷端中間層管、冷端內層管由外到內設置的三層管結構；熱端管為熱端外層管、熱端中間層管、熱端內層管由外到內設置的三層管結構；

冷水進口分別通過管路連接冷端外層管和冷端內層管的一端，冷水出口通過管路連接熱端中間層管的一端；熱水進口分別通過管路連接熱端外層管和熱端內層管的一端，熱水出口通過管路連接冷端中間層管的一端；

冷端外層管和冷端內層管的另一端通過管路連通，所述連通冷端外層管與冷端內層管的管路與熱端中間層管的另一端通過管路連通；熱端外層管和熱端內層管的另一端通過管路連通，所述連通熱端外層管和熱端內層管的管路與冷端中間層管的另一端通過管路連通。

所述的多層套管式熱交換器，冷端管或熱端管為三根不銹鋼管以內層小管徑、外層大管徑的方式嵌套并焊接的結構。

所述的多層套管式熱交換器，三根不銹鋼管由內到外逐漸變短。

所述的多層套管式熱交換器，冷端管的冷端外層管和冷端內層管通入的是常溫液體，冷端中間層管通入的是從熱端管過來的高溫液體；熱端外層管和熱端內層管通入的是從高壓釜中出來的高溫液體，熱端中間層管通入的是從冷端管過來的常溫液體。

所述的多層套管式熱交換器，冷端外層管、冷端內層管、熱端外層管和熱端內層管，在靠近各自兩個端面的地方打有一對孔，且孔上均焊有導管。

所述的多層套管式熱交換器，冷端外層管和冷端內層管的進口和出口相同，熱端外層管和熱端內層管的進口和出口相同，且冷端外層管和冷端內層管的出口即為熱端中間層管的進口，熱端外層管和熱端內層管的出口即為冷端中間層管的進口。

所述的多層套管式熱交換器，冷端外層管和冷端內層管中的水流方向與冷端中間層管中的水流方向相反；熱端外層管和熱端內層管中的水流方向與熱端中間層管中的水流方向相反。

所述的多層套管式熱交換器，冷端管和熱端管之間、冷端管或熱端管與外部管路之間通過配套使用的卡套和三通連接。

所述的多層套管式熱交換器，冷端管和熱端管通過角鋼架固定。

所述的多層套管式熱交換器，冷端管和熱端管設置于外殼中，冷端管和熱端管之間、冷端管或熱端管與外殼之間用石棉填充。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型冷端管內外兩層通冷液體，中間層通熱液體，提高了熱液體的冷卻效果；同時，熱端管內外兩層通熱液體，中間層通冷液體，提高了冷液體的預熱效果。

2、本實用新型通過提高熱交換效率，節約管材和實驗空間。

3、本實用新型通過卡套實現與外部管路的連接，非常方便、可靠。

4、本實用新型套管式換熱管是由三根不同外徑的無縫不銹鋼管嵌套、焊接而成，并通過角鋼固定架固定，套管式換熱管、角鋼架和外殼之間通過石棉填充。該實用新型結構簡單，加工和安裝方便，節約換熱管材，提高熱交換效率。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖中，1冷端管；11冷端外層管；12冷端中間層管；13冷端內層管；2熱端管；21熱端外層管；22熱端中間層管；23熱端內層管。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型多層套管式熱交換器，主要包括兩根套管式換熱管：冷端管1和熱端管2。其中，

冷端管1為冷端外層管11、冷端中間層管12、冷端內層管13由外到內設置的三層管結構，冷端內層管13設置于內層，冷端外層管11設置于外層，冷端中間層管12設置于冷端外層管11和冷端內層管13之間；