[发明专利]一种异型通道无折流板管壳换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种管壳换热器，尤其是可广泛应用于电力、石油、化工、环保、制药、空调等多领域的一种异型通道无折流板管壳换热器。

背景技术

以管壳换热器主要应用在空调干式蒸发器上为例，目前空调管壳换热器按结构分为有换热器管径不同、换热管翅片不同、流程数不同、直管、U形管等，折流板有上下开缺、左右开缺、螺旋开缺、带不同形式均布器等。这些结构的管壳换热器通过一些改进虽然性能在不同程度上有所提高，但是其仍存在一下问题：

1、如图2所示，换热管2的前面和后面存在滞留区5，水流速降低，影响了传热效果，降低了换热效率。

2、如图1所示，在折流板3流道拐弯区存在大面积的死区，另一方向水的流动不均，中间流速高、两边流速低，导致换热效果差。

3、结构复杂，制作工序多、工作量大，生产制造成本高。

4、由于折流板的存在，导致流道复杂，使得两个换热截面难以获得最佳匹配。管外流体拐弯多，流动阻力大，水流速受到限制，降低换热效果。

5、管内、外介质流动为交叉流与逆流或顺流的混合流，且以交叉流为主。而交叉流的换热效率较低，使得其换热效果差；同时，管外介质的返混现象突出，降低了换热效果。

6、换热管受横向水流冲击大，当换热管抗弯矩较小、跨矩较大时，使其损坏几率增加；当水流偏大时，容易产生激振而损坏。

7、换热管靠折流板支撑，支撑处接触面小，压强大，互相摩擦或震动撞击，容易导致损坏。

8、折流板和筒体、换热管配合存在间隙，水流动出现部分短路现象。而且由于配合存在间隙，换热管容易产生振动。

由于传统的管壳换热器存在以上问题，导致换热效率和能效比低。因此，折流板管壳换热器已经成为这类技术发展的绊脚石，随着折流板的淘汰，管内、外两侧换热性能的提高，高效的无折流板管壳式换热器必将代替传统管壳式换热器，成为该领域市场的主流。

发明内容

本发明的目的是提供一种异型通道无折流板管壳换热器，其采用一种全新的结构，淘汰了折流板，克服了传统管壳换热器存在的换热性能差、能效比低，以及可靠性差、寿命短、性能衰竭快，维持费用高，综合成本高等问题，使得换热器的各种性能提高到一个新的水平。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种异型通道无折流板管壳换热器，包括筒体和换热器，所述筒体为轴线方向贯通的空心结构，筒体内整个空间为无折流板遮拦流动区；筒体内设有若干均匀分布的换热管，所述换热管以多种形式存在于筒体内。

换热管以多个单元组合的结构置于筒体内。

所述换热管可以平行于筒体内壁的结构存在。

所述换热管可以曲直线或U形结构存在于筒体内。

所述换热管可以连续倾斜交叉于筒体内壁一定角度的结构存在。

所述筒体内介质为沿其轴线方向的均匀流动，换热管内的介质为沿其轴线方向的旋转流动，筒体内介质与换热管内的介质为逆流或顺流。

本发明所述的异型通道无折流板管壳换热器的有益效果为：结构设计新颖，结构简单，制作方便，降低了生产制作成本及维护使用成本；无折流板结构的设计，改变了换热管内外介质的流向，完全实现了顺流和逆流，提高换热效率，增强换热效果，提高产品性能；满足市场发展需求，有利于产品的推广使用。

附图说明

图1是现有管壳换热器的纵剖面流体示意图；

图2是现有管壳换热器的横剖面流体示意图；

图3是本发明实施例所述的异型通道无折流板管壳换热器的结构示意图；

图4是本发明另一实施例所述的异型通道无折流板管壳换热器的结构示意图。

图中：

1、筒体；2、换热管；3、折流板；4、流动区；5、滞留区。

具体实施方式

如图1-3所示，本发明实施例所述的异型通道无折流板管壳换热器，包括筒体1和换热管2，筒体1为轴线方向贯通的空心结构，筒体1内整个空间为无折流板遮拦流动区4，使得筒体1内的介质在流动时无折流迂回，实现了筒体1内的介质在换热管2外的均匀流动，杜绝了传统上存在的滞留区5。

所述筒体1内设有若干均匀分布的换热管2，使得换热管2外的介质可完全实现轴线方向沿异型通道流动，强化了扰动和紊流，便于实现逆流或顺流，具有更好的热传导性能，可在很大程度上提高其换热效率；所述换热管2以多种形式存在于筒体1内。

所属换热管2以多个单元组合的结构置于筒体1内。

所述换热管2可以平行于筒体1内壁的结构存在。

所述换热管2可以曲直线或U形结构存在于筒体1内。