[發(fā)明專利]一種管殼式換熱器的換熱方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110310974.X
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN112984801A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 張冠敏;劉磊;孫晨;于耀;朱玉熙;柏超;魏民;田茂誠;張井志;冷學禮;邱燕
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: F24H7/00
• 分類號: F24H7/00;F24H9/00;F24H9/18;F24H9/20
• 代理公司: 青島仟航知識產權代理事務所(普通合伙) 37289
• 代理人: 紀尚旭

本發(fā)明提供了一種管殼式換熱器的換熱方法，先是單個電加熱器不啟動，單個電加熱器按照加熱功率依次增加的順序獨立不啟動，然后再不啟動兩個電加熱器，兩個電加熱器按照加熱功率依次增加的順序獨立不啟動，然后再逐漸增加換熱部件不啟動的數量，如果數量為n，則n個電加熱器按照加熱功率依次增加的順序獨立不啟動。通過如此結構設計，可以使得殼體內流體充分達到振動目的，提高換熱效果。

技術領域

本發(fā)明涉及一種管殼式換熱器，尤其涉及一種換熱效率高的管殼式換熱器。

背景技術

本發(fā)明是和青島科技大學進行合作研發(fā)的項目，涉及換熱器除垢，在青島科技大學研發(fā)的基礎上（申請?zhí)?019101874848）將其用于管殼式換熱器的新的發(fā)明。

管殼式換熱器被廣泛應用于化工、石油、制冷、核能和動力等工業(yè)，由于世界性的能源危機，為了降低能耗，工業(yè)生產中對換熱器的需求量也越來越多，對換熱器的質量要求也越來越高。近幾十年來，雖然緊湊式換熱器(板式、板翅式、壓焊板式換熱器等)、熱管式換熱器、直接接觸式換熱器等得到了迅速的發(fā)展，但由于管殼式換熱器具有高度的可靠性和廣泛的適應性，其仍占據產量和用量的統(tǒng)治地位，據相關統(tǒng)計，目前工業(yè)裝置中管殼式換熱器的用量仍占全部換熱器用量的70％左右。

管殼式換熱器結垢后，采取常規(guī)的蒸汽清掃、反沖洗等方式對換熱器進行清洗，生產實踐證明，效果不是很好。只能將換熱器的封頭拆卸下來，采用物理清理的方式，但采取該種方式進行清洗，操作復雜、耗時長，人力、物力投資較大，對連續(xù)化的工業(yè)生產帶來極大的困難。

利用流體誘導傳熱元件振動實現(xiàn)強化換熱是被動強化換熱的一種形式，可將換熱器內對流體振動誘導的嚴格防止轉變?yōu)閷φ駝拥挠行Ю茫箓鲃釉诘土魉傧碌膶α鲹Q熱系數大幅度的提高，并利用振動抑制傳熱元件表面污垢，減低污垢熱阻，實現(xiàn)復合強化傳熱。

在應用中發(fā)現(xiàn)，持續(xù)性的加熱會導致內部流體形成穩(wěn)定性，即流體不在流動或者流動性很少，或者流量穩(wěn)定，導致?lián)Q熱管振動性能大大減弱，從而影響換熱管的除垢以及加熱的效率。因此需要對上述換熱器進行改進。

同時在應用中發(fā)現(xiàn)，通過調整相應的結構參數可以提高換熱效率。因此需要對上述換熱器進行改進。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中管殼式換熱器的不足，提供一種新式結構的電加熱管殼式換熱器。該管殼式換熱器能夠實現(xiàn)換熱管周期性的頻繁性的振動，提高了加熱效率，從而實現(xiàn)很好的除垢以及加熱效果。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種管殼式換熱器，包括殼體，所述殼體兩端分別設置管板，所述殼體內設置換熱部件，所述換熱部件包括下管箱、上管箱和換熱管，換熱管與下管箱和上管箱相連通，形成加熱流體封閉循環(huán)，所述下管箱、上管箱的兩端設置在管板的開孔中，電加熱器設置在下管箱內；下管箱內填充相變流體；換熱管為一個或者多個，每個換熱管包括多根圓弧形的管束，多根圓弧形的管束的中心線為以下管箱為同心圓的圓弧，相鄰管束的端部連通，從而使得管束的端部形成管束自由端，其特征在于，所述殼體是橫截面為圓形殼體，殼體中設置多個換熱部件，其中一個設置在殼體的中心，成為中心換熱部件，其它的圍繞殼體的中心分布，成為外圍換熱部件。

作為優(yōu)選，單個外圍換熱部件的加熱功率小于中心換熱部件的加熱功率。

作為優(yōu)選、殼體兩端分別設置管板，所述殼體內設置換熱部件，所述換熱部件包括下管箱、上管箱和換熱管。