[發明專利]螺旋折流板式套管換熱器

有效

• 申請號: 201210080428.2
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN102607300A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 趙曉東
• 申請（專利權）人: 趙曉東
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10;F28F9/24;F28F9/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是一種螺旋折流板式套管換熱器，其涉及一種應用于液體熱交換的換熱器，特別是涉及一種螺旋折流板式套管換熱器。

背景技術

普通套管換熱器由兩種直徑大小不同的直管制成同心套管，每一段套管的內管用U形彎管與相鄰套管的內管順序連接，而外管則與相鄰套管的外管連接。普通套管換熱器因其結構簡單、制造方便，而廣泛用作冷卻裝置。與其它換熱器相比，普通套管換熱器的外形尺寸較大，換熱面積較小，并且由于外管與內管焊接在一起，不易清洗。

發明內容

本發明的目的是克服普通套管換熱器換熱面積較小、不易清洗的缺陷，提供一種增加換熱面積、易清洗的螺旋折流板式套管換熱器。本發明的實施方案如下：

本發明總的特征是螺旋折流板式套管換熱器由熱源彎管、冷卻彎管、奇數段套管部件、偶數段套管部件組成。若干個奇數段套管部件、偶數段套管部件依次排列在一起。熱源彎管依次連接相鄰的奇數段套管部件和偶數段套管部件的內管法蘭一和內管法蘭二，冷卻彎管依次連接相鄰的奇數段套管部件和偶數段套管部件的殼體出液法蘭和殼體進液法蘭。螺旋折流板式套管換熱器上有冷卻介質進口、熱源介質出口、熱源介質進口、冷卻介質出口。

套管部件由內管部件一、內管部件二和外管殼體組成。套管部件按照排列順序分為奇數段套管部件和偶數段套管部件。奇數段套管部件的外管殼體稱為奇數段殼體，偶數段套管部件的外管殼體稱為偶數段殼體。

奇數段殼體中間是膨脹節，兩端依次焊接外管和殼體法蘭，殼體出液法蘭焊接在左端的外管上側，殼體進液法蘭焊接在右端的外管下側。

偶數段殼體中間是膨脹節，兩端依次焊接外管和殼體法蘭，殼體進液法蘭焊接在左端的外管下側，殼體出液法蘭焊接在右端的外管上側。

膨脹節是標準的波形膨脹節。殼體法蘭是標準的鋼制管法蘭。

內管部件一中間是內管一，左端焊接內管法蘭一，右端焊接內管聯接法蘭，固定端蓋和螺旋折流板焊接在內管一外表面上。內管法蘭一是標準的鋼制管法蘭。固定端蓋中間加工有通孔，固定端蓋其它結構與標準的鋼制管法蘭蓋相同。內管聯接法蘭與帶頸對焊鋼制管法蘭的凹面法蘭相似，不同之處在于密封圈凹槽的深度和定位凸臺的高度尺寸不相同。內管聯接法蘭有若干個法蘭螺栓孔，若干個螺栓安裝在法蘭螺栓孔內，并且在螺栓頭部與內管聯接法蘭焊接在一起。

螺旋折流板用鋼板制成螺旋帶形。螺旋折流板焊接在內管一外表面上。內管一外表面、螺旋折流板和外管內表面組成螺旋形的冷卻通道。冷卻介質在冷卻通道中流動，增加了冷卻介質的擾動，強化傳熱的效果。

熱源介質在內管一中流動，其熱量經內管一的外表面和螺旋折流板的外表面，由冷卻介質帶走。螺旋折流板式套管換熱器與普通套管換熱器相比，增加了螺旋折流板，也就是增加了換熱面積。

內管部件二中間是內管二，左端焊接聯接端蓋，右端焊接內管法蘭二。內管法蘭二是標準的鋼制管法蘭。聯接端蓋的中間加工有通孔，周圍有若干個大的法蘭螺栓孔，在中間通孔與大的法蘭螺栓孔之間有若干個小的聯接通孔，在聯接端蓋有法蘭密封面的一側有一個密封凸臺，另一側有法蘭頸，與內管二焊接。

內管部件一和內管部件二安裝在外管殼體中，通過螺栓連接，固定端蓋與殼體法蘭之間有固定端蓋法蘭墊，聯接端蓋與殼體法蘭之間有聯接端蓋法蘭墊，聯接端蓋與內管聯接法蘭之間有內管聯接法蘭墊，并且聯接端蓋法蘭墊內側延伸至聯接端蓋與內管聯接法蘭的螺栓孔外側之間。內管聯接法蘭墊把熱源介質密封在內管一中流動。聯接端蓋法蘭墊則使冷卻介質不會從聯接端蓋與殼體法蘭之間泄露，也不會從聯接端蓋的聯接通孔中泄露。

與帶頸對焊鋼制管法蘭的凹面法蘭相比，內管聯接法蘭的密封圈凹槽深度尺寸要大一些。裝配后，內管聯接法蘭墊安裝在密封圈凹槽中，內管聯接法蘭的定位凸臺與聯接端蓋的法蘭密封面相接觸，使密封凸臺與密封圈凹槽底面之間，以及法蘭密封面與殼體法蘭之間有合理的間隙，確保聯接端蓋的密封凸臺不會對內管聯接法蘭墊擠壓過度，同時確保聯接端蓋的法蘭密封面不會對聯接端蓋法蘭墊擠壓過度。這種擠壓力量來自于內管一的熱膨脹。

螺旋折流板式套管換熱器是在環境溫度下裝配的，工作時熱源介質在內管一中流動，會使內管一軸向膨脹。冷卻介質在冷卻通道中流動，即使冷卻介質的溫度高于環境溫度，由于冷卻介質的溫度一定小于熱源介質的溫度，因此外管軸向膨脹長度一定會小于內管一軸向膨脹長度。內管一的熱膨脹力量推動聯接端蓋向右移動，通過法蘭螺栓，使外管殼體的膨脹節軸向長度增加，從而抵消熱膨脹差異。