[發明專利]一種多殼程管殼式換熱器

有效

• 申請號: 201610397147.8
• 申請日: 2016-06-07
• 公開（公告）號: CN105890402B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 魯新紅
• 申請（專利權）人: 納盛潔凈技術（蘇州）有限公司
• 主分類號: F28D7/06
• 分類號: F28D7/06;F28F9/26
• 代理公司: 蘇州慧通知識產權代理事務所(普通合伙)32239
• 代理人: 丁秀華

技術領域

本發明屬于流體溫度控制領域，特別涉及一種多殼程管殼式換熱器。

背景技術

熱交換器，又稱換熱器，是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備。換熱器是化工、石油、動力、食品及其它許多工業部門的通用設備，在生產中占有重要地位，可用于加熱介質，也可用于冷卻介質。

目前的生物制藥領域，各個工序基本都有一定的工藝要求，特別是對所使用的水的溫度有著不同的要求。以下以水的降溫工序為例，如：進行器具清洗時，要求將注射水從80℃瞬時降為20℃左右；而當配置生物制品時，更是要求將水從80℃降為2～8℃。因此，通常需要通過換熱器，將水溫降為合適的溫度范圍。

一般使用的換熱器為單殼程的管殼式換熱器或板式換熱器，這兩種換熱器的共同點是：僅具有一個殼程，冷媒通過這一個殼程進出實現對待處理液導熱。當水的處理前和處理后的溫差很大時，單獨使用任一種換熱器，降溫效率都較低。(冷媒：是在制冷過程中的一種中間物質，它先接受制冷劑的冷涼而降溫，然后再去冷卻其他的被冷卻物質，冷媒也稱為載冷劑)

一種解決辦法是，讓水連續通過多個換熱器采用多級降溫來實現，然而此法造成成本以及占用空間的增大。

另一種解決辦法是，增加單個換熱器的換熱面積，然而此法導致換熱器體積增大，冷媒在一個殼程內流轉滯留時間過長，容易造成冷媒的進出口溫差大，不僅增大了設備的使用空間，更是增大了冷媒供應鏈的工作負荷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種多殼程管殼式換熱器，其在獲得有效換熱的前提下，能提高換熱效率，且能有效利用空間，并減小冷媒進出口溫差。

本發明提供一種多殼程管殼式換熱器，包括殼程，所述殼程內設置有收容腔，所述收容腔內收容有傳熱管束，所述殼程的收容腔內還設置有隔離板，所述隔離板將所述收容腔分隔為第一腔體和第二腔體，所述第一腔體和所述第二腔體互不聯通；所述傳熱管束包括位于所述第一腔體內的一級管束以及位于所述第二腔體內的二級管束，所述一級管束與所述二級管束前后連接；其中所述一級管束內的介質在所述第一腔體內通過冷媒進行一級熱交換后，會進入所述二級管束在所述第二腔體內進行二級熱交換。

進一步的，所述殼程上設置有冷媒入口和冷媒出口，所述冷媒入口同時和所述第一腔體和第二腔體聯通，所述冷媒出口也是同時和所述第一腔體和第二腔體聯通。

進一步的，所述第一腔體和所述第二腔體分別設有與所述冷媒入口聯通的開口。

進一步的，所述第一腔體和所述第二腔體分別設有與所述冷媒出口聯通的開口。

進一步的，其還包括連接于所述殼程一端的平蓋封頭。

進一步的，所述平蓋封頭設有介質入口、介質出口以及用于配合介質流通的中轉腔。

進一步的，所述中轉腔包括一端與所述介質入口相通且另一端與所述一級管束入口相通的第一中轉腔、一端與所述介質出口相通且另一端與所述二級管束出口相通的第二中轉腔、以及一端與所述一級管束出口相通且另一端與所述二級管束入口相通的第三中轉腔。

進一步的，所述傳熱管束包括U形管，所述U型管呈坡度排列。

進一步的，所述收容腔內設置有兩個隔離板，所述隔離板將所述收容腔分隔為第一腔體、第二腔體和第三腔體，所述傳熱管束包括位于所述第一腔體內的一級管束、位于所述第二腔體內的二級管束以及位于所述第三腔體內的三級管束，所述一級管束、所述二級管束和所述三極管束前后連接；其中所述一級管束內的介質在所述第一腔體內通過冷媒進行一級熱交換后，會進入所述二級管束在所述第二腔體內進行二級熱交換，最后會進入所述三級管束在所述第三腔體內進行三級熱交換。

本發明的有益效果：

本發明提供一種多殼程管殼式換熱器，相對于現有技術，具有以下優勢：

通過隔離板將殼程均分為兩個或兩個以上互不連通的腔體，對各個腔體內的傳熱管束進行單獨降溫，對于所有的傳熱管束而言實現多級降溫；

每個腔體設有獨立的冷媒入口和冷媒出口，進行冷卻時，每個腔體內的冷媒相互獨立，互不相混，如此，不僅能在短時間內使介質溫度驟降，還能使各個腔體的冷媒入口之間、各個腔體的冷媒出口溫度之間的溫差較小，同時冷媒入口和冷媒出口之間的溫差較小，從而減輕冷媒供應鏈的工作負荷；