[實(shí)用新型]旋流式換熱器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320079039.8
• 申請(qǐng)日: 2013-02-20
• 公開（公告）號(hào): CN203240926U
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆玉蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海光建傳動(dòng)控制設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): F28D7/02
• 分類號(hào): F28D7/02
• 代理公司: 上海三方專利事務(wù)所 31127
• 代理人: 吳干權(quán);錢品興

[技術(shù)領(lǐng)域]

本實(shí)用新型涉及熱交換設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種旋流式換熱器。?

[背景技術(shù)]

我國目前石油、化工等行業(yè)工藝流程中應(yīng)用的冷換設(shè)備大量為管殼式換熱器，這類具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種高溫、高壓、復(fù)雜介質(zhì)等苛刻工藝條件，在眾多種類換熱設(shè)備中占主導(dǎo)地位。但是，現(xiàn)有的管殼式列管換熱器，其換熱管大多為內(nèi)、外表面都光滑的普通鋼管，容易存在換熱效率較低，易結(jié)垢和堵塞等問題，且在冷卻液上進(jìn)下出的情況下如只有下部一個(gè)出液口，一旦冷卻液含雜質(zhì)嚴(yán)重形成積垢最終會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱器堵塞，此時(shí)結(jié)垢堵塞情況首先發(fā)生在換熱器底部的下出液口，下出液口一旦堵塞會(huì)導(dǎo)致冷卻液無法循環(huán)而使換熱器徹底失效。?

為了解決管殼式列管換熱器易結(jié)垢和堵塞問題，考慮到利用流體流經(jīng)時(shí)本身存具的沖擊力可去除換熱管內(nèi)壁堵塞，因此出現(xiàn)了對(duì)換熱管形狀進(jìn)行改造的方案，如國內(nèi)專利CN202074869U公開的一種用于管殼式換熱器的圓錐縮放管，其換熱原理是利用該管道內(nèi)壁的特殊結(jié)構(gòu)，具體的說是利用連續(xù)套疊的圓錐管，上一節(jié)圓錐管的小徑端插接在下一屆圓錐管的大徑端內(nèi)，如此循環(huán)往復(fù)，利用圓錐管大徑端構(gòu)成該換熱器內(nèi)管的波峰，小徑端構(gòu)成該換熱器內(nèi)管的波谷。因此當(dāng)流體流經(jīng)時(shí)，由于管道內(nèi)壁上的波紋，從而形成強(qiáng)烈湍流和強(qiáng)烈擾動(dòng)，從而提高換熱管的傳熱系數(shù)。但是，該換熱管內(nèi)壁形狀的波動(dòng)，僅能改變流體在運(yùn)行方向上的流經(jīng)路徑，但是不能實(shí)質(zhì)上改變流體流經(jīng)的速率，因此仍存有缺?陷；考慮到利用冷卻液進(jìn)出口數(shù)量及擺放位置可解決上述問題，因此出現(xiàn)了對(duì)冷卻液進(jìn)出口數(shù)量及擺放位置進(jìn)行改造的方案。?

[發(fā)明內(nèi)容]

本實(shí)用新型的目的，在現(xiàn)有換熱器殼程、管程結(jié)構(gòu)及出液口數(shù)量及位置結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上改進(jìn)，提供一種能有效防止殼壁阻塞、結(jié)垢，且能有效防止殼壁阻塞、結(jié)垢帶來設(shè)備的突發(fā)事故，有效減少和緩解安全生產(chǎn)隱患的旋流式換熱器。?

為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種旋流式換熱器，包括殼程、冷卻液、管程、冷卻液進(jìn)口和冷卻液出口，其特征在于所述的殼程呈圓錐形，殼程內(nèi)設(shè)有管程，殼程頂部橫截面積大于底部橫截面積，殼程上部一側(cè)設(shè)有冷卻液進(jìn)口，殼程頂部設(shè)有冷卻液輔助出口，殼程底部設(shè)有冷卻液出口，所述的管程呈螺旋狀，所述的管程頂部螺旋直徑大于底部螺旋直徑。?

一種旋流式換熱器，包括殼程、管程、冷卻液進(jìn)口和冷卻液出口，其特征在于所述的殼程上部為圓柱形，殼程下部為圓錐形，殼程內(nèi)設(shè)有管程，殼程下部圓錐形頂部橫截面積大于圓錐形底部橫截面積，殼程上部圓柱形的上部一側(cè)設(shè)有冷卻液進(jìn)口，殼程下部圓錐形底部設(shè)有冷卻液出口，殼程上部圓柱形的頂部設(shè)有冷卻液輔助出口，所述的管程呈螺旋狀，管程頂部的螺旋直徑大于底部螺旋直徑。?

所述的冷卻液進(jìn)口沿切線方向進(jìn)入殼程。?

所述冷卻液為上進(jìn)下出。?

本實(shí)用新型的旋流式換熱器是根據(jù)換熱器容易結(jié)垢堵塞而實(shí)用新型的一種?新型換熱器，優(yōu)點(diǎn)是不易形成結(jié)垢，不易堵塞，提高冷卻效果，有效保證設(shè)備長周期運(yùn)行，減少修理清洗工作強(qiáng)度和緩解安全生產(chǎn)隱患，一旦投入生產(chǎn)使用將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，其在結(jié)構(gòu)上具有以下優(yōu)勢(shì)：?

(1)殼程及管程均采用圓錐形構(gòu)造，具體的說是上大下小的圓錐形，當(dāng)冷卻液從上口進(jìn)入下口流出的中間流程，需要流經(jīng)殼程內(nèi)圓錐形的管程，由于受到重力及離心力的作用，冷卻液流體的流速會(huì)愈來愈快，出液口流速加大、壓強(qiáng)減小不僅可以有效帶走冷卻液中雜質(zhì)以減少沉淀物，流速加大起到?jīng)_刷管程外壁和殼程內(nèi)壁的作用，優(yōu)點(diǎn)是換熱器不易形成結(jié)垢而難以堵塞，圓錐形的上部由于換熱面積增大，換熱效果得到提高；?

(2)將所述的進(jìn)液口改進(jìn)為全部或部分沿切線方向進(jìn)入殼程，作用是有效形成冷卻液的旋流，由于冷卻液是沿著殼程內(nèi)壁切線方向進(jìn)入而形成的旋流，圓錐形殼程又可以使旋流產(chǎn)生一定向下的作用力，在對(duì)殼程內(nèi)壁垢層及管程外壁垢層進(jìn)行沖刷的同時(shí)，向下作用力的旋流使冷卻液中的雜質(zhì)更好的從下出液口排出，其優(yōu)點(diǎn)是換熱器不易形成結(jié)垢，不易堵塞，冷卻效果提高；?

(3)上下兩個(gè)出液口組成的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)在非正常情況下，即底部出液口出現(xiàn)堵塞時(shí)冷卻液可以由上部出液口流出形成冷卻液循環(huán)，可以排除換熱器突然堵塞帶來設(shè)備的突發(fā)事故，有效減少和緩解安全生產(chǎn)隱患。?