[實用新型]一種用于多種流體換熱的套管式換熱器

有效

• 申請號: 201320887586.9
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN203642748U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 劉慶剛;王珺;彭培英
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10;F28F9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種用于多種流體換熱的套管式換熱器。

背景技術

套管式換熱器是用兩種尺寸不同的管件或圓筒連接而成同心圓套管，其中外管空間稱為殼程，內管空間稱為管程。兩種不同介質可在殼程和管程內逆向流動(或同向)以達到換熱的效果。但是，由于套管式換熱器內管承受外壓作用，需要進行穩定性設計，當外壓過大時，為了內管存在失穩的風險，需要將內管壁厚取得很厚，造成了材料的浪費。另一方面，內管受到流體沖刷，也可能存在流體誘導振動，存在疲勞破壞的潛在風險。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可以實現1種管程流體與多種殼程流體換熱的套管式換熱器，這種套管式換熱器不但可以實現一種管程流體與多種殼程流體的換熱，還可以避免內管發生穩定性失效和流體誘導振動疲勞。

本實用新型采用如下技術方案：

本實用新型通過在殼程和管程管件之間設置4個與流體流動方向平行的肋板將套管式換熱器的殼程等分成5個具有扇環形截面的獨立空間，4塊肋板分別與內管和外管焊接連接，起到密封作用。由4塊肋板分隔而成的5個獨立的殼程空間分別設置進口管和出口管。管程流體流過管程空間，不同的殼程流體可以分別流過5個獨立的殼程空間，達到一種管程流體與5中殼程流體換熱的效果。另外，4塊肋板對于內筒也具有穩定性加強和減振的作用。

本實用新型的積極效果如下：

本實用新型通過設置肋板將殼程空間分割為5個獨立的具有扇環形截面的空間，可以滿足5種不同殼程流體與1種管程流體的換熱要求，也可以在5個獨立的空間中分別通入不同溫度、流速、壓力的相同流體，從而獲得不同的出口溫度。另外，在管程和殼程之間設置肋板，肋板不但起到了加強圈的作用，可以增加內管的穩定性，同時將內外圓管連接為一個整體，也加強了對內管的支撐，起到了防止內管發生振動的作用。

本實用新型結構簡單、成本低廉，安裝和維護都十分方便，由于將5種不同流體與1種流體的換熱集合在同一設備中，節省了設備設計、制造成本投入，減小了設備的占地面積。由于對內管進行了穩定性和防振支撐的加強，也有效保障了設備的安全運行。

附圖說明

附圖1為本實用新型總體結構示意圖；

附圖2為本實用新型肋板結構及分布示意圖；

在附圖中：1?管程進口管、?2?左封頭、3?左封頭法蘭、4?左管板、5?殼程進口管、6?外管、7?肋板、8?內管、9?殼程出口管、10?右管板、11?右封頭法蘭、12?右封頭、13?管程出口管、14?管程空間、15?殼程空間。

具體實施方式

如附圖1所示，本實用新型由左封頭2、左封頭法蘭3、左管板4、外管6、內管8、右管板10、右封頭法蘭11和右封頭12組成。所述的左封頭2上設置有管程進口管1，所述的右封頭12上設置有管程出口管13；所述的外管6上分別設置5個殼程進口管5和5個殼程出口管9。?

如附圖2所示，所述的內管8和所述的外管6之間設置有4塊肋板7，肋板7、內管8和外管6之間的5個相互獨立的扇環形截面流道為殼程空間15；內管8內部的流道為管程空間14。

在換熱器工作過程中，管程流體通過管程進口管1進入左封頭2，然后通過左封頭法蘭3和設置在左管板4上的圓孔進入管程空間14，然后經由右管板10、右封頭法蘭11、右封頭12，最后經管程出口管13流出；殼程流體分別經由5個殼程進口管5進入殼程空間15，然后分別在扇環形截面的殼程空間15中獨立流動，經由5個殼程出口管9流出。

在制造過程中，換熱器的內管8、肋板7及外管6之間采取焊接連接的方式以保障強度和密封性。左管板4、左封頭法蘭3以及右管板10、右封頭法蘭11之間采用螺紋連接，以保障設備拆裝和檢修方便。

使用過程中，5個殼程空間15可以獨立使用，也可以并聯或者串聯使用，根據不同工況可以實現多種換熱功能，得到不同的出口溫度、壓力、流速等指標。