[發(fā)明專利]一種基于外脹式螺紋管的套管式換熱器在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011277994.3 | 申請日： | 2020-11-16 |
| 公開（公告）號： | CN112378275A | 公開（公告）日： | 2021-02-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 王維;李炳銳;趙文可;帥永;李炳熙;張亞寧 | 申請（專利權(quán)）人： | 哈爾濱工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | F28D7/10 | 分類號： | F28D7/10;F28F1/08;F28F9/02 |
| 代理公司： | 哈爾濱華夏松花江知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213 | 代理人： | 楊曉輝 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 外脹式 螺紋 套管 換熱器 | ||
一種基于外脹式螺紋管的套管式換熱器，屬于傳熱學(xué)的工程應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明為解決現(xiàn)有以光管為內(nèi)管的套管式換熱器，換熱效率低、占地面積較大、金屬消耗量大的問題。本發(fā)明包括換熱管為外脹式螺旋波紋管；兩個單體套管之間通過連通管連通；每個單體套管的兩端均通過端蓋進(jìn)行密封；每個單體套管內(nèi)布設(shè)有N個換熱管，每個單體套管的軸線與其該單體套管內(nèi)的所有換熱管的軸線相互平行，且每個單體套管中的N個換熱管的兩端均貫穿其所對應(yīng)的端蓋；兩個單體套管內(nèi)的所有換熱管的固定端均與管程流體連接管連通；每個單體套管內(nèi)的所有換熱管的自由端均與外界連通；每個單體套管上設(shè)有一個進(jìn)/出口。本發(fā)明主要用于進(jìn)行流體換熱。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于傳熱學(xué)的工程應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
自換熱器的發(fā)明出現(xiàn)已來，各種形式的換熱器已在不同工業(yè)領(lǐng)域中被應(yīng)用了兩百余年，是許多工藝過程中必不可少的關(guān)鍵設(shè)備。套管式換熱器采用將不同直徑的換熱管套合在一起的模型結(jié)構(gòu)，使得參與換熱的工質(zhì)構(gòu)成相反方向流動的管程與殼程，在換熱過程中具有較大的平均傳熱溫差，傳熱效率較高，且結(jié)構(gòu)簡單易設(shè)計(jì)，在高溫、高壓等很多環(huán)境下均具有較大的應(yīng)用價值。
我國冶金、玻璃、水泥等工業(yè)工廠繁多，整體余熱資源豐富，且主要以氣體形式存在。相對于傳統(tǒng)的以光管為內(nèi)管的套管式結(jié)構(gòu)換熱器而言，傳統(tǒng)的以光管為內(nèi)管的套管式結(jié)構(gòu)換熱器，每個套管內(nèi)只存在一個換熱光管，該換熱光管口徑較粗、換熱效率低，且為實(shí)現(xiàn)換熱指標(biāo)，需提高換熱器長度來彌補(bǔ)換熱效率低下的問題，該種情況下又造成換熱器設(shè)備存在占地面積較大，金屬消耗多的問題。因此，以上問題亟需解決。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有以光管為內(nèi)管的套管式換熱器，換熱效率低、占地面積較大、金屬消耗量大的問題，提供了一種基于外脹式螺紋管的套管式換熱器。
一種基于外脹式螺紋管的套管式換熱器，包括兩個單體套管1、管程流體連接管2和2N個換熱管3；換熱管3為外脹式螺旋波紋管；
兩個單體套管1之間通過連通管5連通；
每個單體套管1的兩端分別為自由端和固定端；每個單體套管1的兩端均通過端蓋4進(jìn)行密封；每個單體套管1內(nèi)布設(shè)有N個換熱管3，每個單體套管1的軸線與其該單體套管1內(nèi)的所有換熱管3的軸線相互平行，且每個單體套管1中的N個換熱管3的兩端均貫穿其所對應(yīng)的端蓋4；N為大于或等于3的整數(shù)；
每個換熱管3的兩端分別為自由端和固定端；
兩個單體套管1內(nèi)的所有換熱管3的固定端均與管程流體連接管2連通；
每個單體套管1內(nèi)的所有換熱管3的自由端均與外界連通；
每個單體套管1上設(shè)有一個進(jìn)/出口1-1；
一個單體套管1中的進(jìn)/出口1-1作為第一流體入口，另一個單體套管1中的進(jìn)/出口1-1作為第一流體出口；
一個單體套管1中所有換熱管3的自由端均作為第二流體入口，另一個單體套管1中所有換熱管3的自由端均作為第二流體出口；
第一流體入口通入的流體與第二流體入口通入的流體存在溫度差。
優(yōu)選的是，每個單體套管1中的N-1個換熱管3以該單體套管1內(nèi)剩余的一個換熱管3為中心，周向均勻分布，且處于中心的一個換熱管3與其所在的單體套管1同軸。
優(yōu)選的是，每個單體套管1中的處于中心的一個換熱管3與其周圍的相鄰兩個換熱管3，共3個換熱管3在同一徑向截面上，該3個換熱管3軸心的連線所形成的圖形為等邊三角形。
優(yōu)選的是，每個單體套管1中的N個換熱管3以方陣的方式排布。
優(yōu)選的是，每個單體套管1中除處于中心的一個換熱管3外的N-1個換熱管3的軸線距離其所在的單體套管1的軸線之間的垂直距離為26mm至34mm。
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