[實(shí)用新型]一種螺旋狀管中管式熱交換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320031885.2
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN203083403U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 維爾納·法斯勒
• 申請（專利權(quán)）人: 博特瑞姆斯化工技術(shù)（北京）有限公司
• 主分類號: F28D7/14
• 分類號: F28D7/14;F28F9/26
• 代理公司: 北京萬慧達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11111
• 代理人: 白華勝;王蕊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用在苛性鈉或苛性鉀溶液蒸發(fā)裝置中的螺旋狀管中管式熱交換器。?

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，苛性鈉或苛性鉀溶液可以通過離子膜電解法以30%-33%水溶液的形式得到。眾所周知，該溶液將在蒸發(fā)裝置中,水被蒸發(fā)，進(jìn)而被濃縮成濃度為50%的溶液。?

苛性鈉或苛性鉀溶液的三效蒸發(fā)裝置包括3個降膜蒸發(fā)器。為蒸發(fā)裝置設(shè)計(jì)全熱回收系統(tǒng)的做法非常普遍，例如使用板式熱交換器或管殼式熱交換器來實(shí)現(xiàn)。然而，常用的板式熱交換器通常使用EPDM材料的密封墊片，這種材料的耐熱性較差（工作溫度不能超過160℃）。對于管殼式熱交換器來說，換熱管通常是先漲再焊到管板上。因此，管殼式熱交換器的管與管板之間存在應(yīng)力腐蝕，使用壽命往往有限。?

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型提供了一種螺旋狀管中管式熱交換器，包括熱交換管，該熱交換管包括一個外熱交換管和設(shè)置在所述外熱交換管內(nèi)的一個內(nèi)熱交換管，并且所述內(nèi)熱交換管的直徑小于所述外熱交換管，以致所述內(nèi)熱交換管和外熱交換管之間具有間隙通道；所述內(nèi)熱交換管具有第一入口和第一出口，所述間隙通道具有第二入口和第二出口；其特征在于：所述熱交換管呈螺旋狀設(shè)置。?

本實(shí)用新型的熱交換器將熱交換管繞成螺旋狀，一方面可以有效利用空間，在換熱器占用空間不變的情況下，完成充分的熱交換；另一方面，可以使熱交?換介質(zhì)的湍流更大，換熱能力更強(qiáng)并且耐熱性好，工作溫度高達(dá)250℃。這種管中管的結(jié)構(gòu)設(shè)置，一方面使得整個熱交換器不需要內(nèi)部密封墊片，并且無死角，具有徹底排空能力，無需專人進(jìn)行維護(hù)；另一方面，無需設(shè)置膨脹節(jié)或熱膨脹補(bǔ)償裝置，可以使熱交換管的應(yīng)力腐蝕最小化，從而延長使用壽命。?

具體而言，所述外熱交換管內(nèi)僅僅同心地設(shè)置有一個所述內(nèi)熱交換管。?

優(yōu)選地，所述內(nèi)熱交換管和所述外熱交換管分別配有入口和出口，所述外熱交換管的兩端，通過兩個套在內(nèi)熱交換管入口和出口附近的管套，與內(nèi)熱交換管連接。?

優(yōu)選地，所述內(nèi)熱交換管的兩端分別與套在其外部的所述管套通過焊接而密封連接，所述管套的外表面與所述外熱交換管的對應(yīng)端部通過焊接而密封連接。?

進(jìn)一步地，所述第一入口和所述第一出口設(shè)置在所述內(nèi)熱交換管的兩端；所述第二入口和所述第二出口設(shè)置在所述間隙通道或外熱交換管的兩端。?

優(yōu)選地，所述第一入口和所述第一出口的開口方向與所述內(nèi)熱交換管對應(yīng)端部的軸向重疊設(shè)置。?

較佳地，所述第二入口和所述第二出口設(shè)置在所述外熱交換管上，其開口方向?yàn)榕c所述第二入口和所述第二出口設(shè)置位置處所處的外熱交換管的軸線相垂直的徑向方向。?

優(yōu)選地，所述內(nèi)熱交換管的內(nèi)徑為15毫米到80毫米，所述外熱交換管的內(nèi)徑為25毫米到150毫米。?

優(yōu)選地，所述內(nèi)熱交換管和所述外熱交換管的長度均小于150米。?

特別地，在所述內(nèi)熱交換管和所述外熱交換管上沒有設(shè)置膨脹節(jié)或熱膨脹補(bǔ)償裝置。?

這種結(jié)構(gòu)可以使熱交換管的應(yīng)力腐蝕最小化，從而延長使用壽命。?

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一個實(shí)施實(shí)例的螺旋狀管中管式熱交換器的剖面示意圖；?

圖2為圖1中螺旋狀管中管式熱交換器的俯視示意圖；?

圖3為本實(shí)用新型一個實(shí)施實(shí)例的螺旋狀管中管式熱交換器的熱交換管?的一個端部的剖面示意圖。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。對于所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，從對本實(shí)用新型的詳細(xì)說明中，本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。?

根據(jù)圖1所示，是本實(shí)用新型的一種用在苛性鈉或苛性鉀溶液蒸發(fā)裝置中的螺旋狀管中管式熱交換器1的剖面示意圖。本實(shí)用新型的熱交換器適用于任何濃度為20%到70%的腐蝕性液體（如苛性鈉溶液或苛性鉀溶液），工作溫度高達(dá)250℃。其中，熱交換器1包括熱交換管12。熱交換管12外部包有隔熱材料13。該隔熱材料13例如可以是礦物棉。熱交換器下方設(shè)有支撐架14。?

進(jìn)一步如圖3所示，熱交換管12包括內(nèi)熱交換管121和外熱交換管122。在一個可選實(shí)施例中，外熱交換管122內(nèi)僅設(shè)置有一個內(nèi)熱交換管121。在其他實(shí)施例中，外熱交換管122內(nèi)還可以設(shè)置有多個內(nèi)熱交換管。進(jìn)一步地，內(nèi)熱交換管121的兩端分別設(shè)有第一入口N1和第一出口N2。優(yōu)選地，第一入口N1和第一出口N2與內(nèi)熱交換管121對應(yīng)的端部的軸向重疊設(shè)置。特別地如圖1所示，在交換管的第一出口N2附近，徑向設(shè)有與外熱交換管122連通的排氣管N5。?