[实用新型]通道数变更式集成换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种换热设备，尤其涉及一种通道数变更式集成换热器。

背景技术

在化工工艺流程中，常常需要有同一股冷源去冷却多股热流体，而这些热流体的进出口温度又有很大的差异，或需要同一股热源去加热多股冷流体，而这些冷流体的进出口温度也不相同的工艺需求。甚至有多股冷流体去冷却多股热流体或称作多股热流体加热多股冷流体的工艺需求。按常规设计方法，要实现上述要求，必须要设计多台同冷源的冷却器或同热源的多台加热器。但采用流体通道数变更法的设计，即可把上述多台换热器集成在同一台换热器中实现。现在用两股热流体a和b用同一股冷流体c来冷却的工艺需要为例，来说明集成的方法。令两股热流体的进出口温度需求有很大的差别：设热流体b的进出口温度仅是热流体a温度段中的某一段，但热量是平衡的，即：Q_流体a+Q_流体b＝Q_流体c。按常规做法要设计A、B两台冷却器：A台为热流体a和冷流体c一台，B台为热流体b和冷流体c一台。要实现这个方案不仅要设计制造两台换热器，而且冷流体c由于热流体a和b的温度需求不同，因此要求冷流体c要按热流体a和b的温度需求的不同而分别提供：当A台冷却器的冷流体c的温度升到适合B台冷却器冷流体c的温度要求时，冷流体c从A台冷却器抽出一部分到B台换热器中冷却热流体b，当冷流体c完成冷却热流体b以后，冷流体c又要返回A台冷却器，和剩留在A台冷却器中的冷流体c汇合，一起继续完成冷却热流体a的任务。否则，A、B两台冷却器要提供两股温度不同的冷流体c，要用一股冷流体c冷却两台换热器时，则对B台冷却器来讲冷端温差太大造成不可逆损失太大，而离开热端的冷流体c冷量没得到充分利用导致冷源浪费。由此可见，冷流体c从A台冷却器的适当位置中抽出，再从适当位置加入，是能量利用最合理的做法，但使A台冷却器结构设计的复杂性增加很多。采用两台冷却器的方案时，冷却器的热流体和冷流体的通道数相等，热通道和冷通道间隔设置。

发明内容

为了解决同一股冷源(或热源)冷却(加热)多股热流体(冷流体)需要多台换热器的问题，本实用新型采用流体通道数变更法，提供了一种将多股冷流体和多股热流体集成的通道数变更式集成换热器。

本实用新型采用的技术方案为，一种通道数变更式集成换热器，包括芯体，芯体包括叠加放置的多个最小换热单元，最小换热单元包括依次放置的第一通道层、第二通道层、第三通道层和第四通道层，第二通道层设有抽出口一和抽入口一，第四通道层设有连通抽出口一的抽入口二和连通抽入口一的抽出口二，第二通道层包括密封地在抽出口一和抽入口一之间的另一流体通道结构，该另一流体通道结构包括连通第二通道层内外的进口三和出口三。

本实用新型可通过在第二通道层中的另一流体通道结构引入另一股流体，可以把原来需多台换热器完成的工艺过程，用一台集成式换热器来完成，大幅度的降低了装置管路配置的工作量，减少了换热器的支架数量和换热器占据的有效空间，使化工工艺过程配置的换热器成本、装置成本大幅度降低，把化工工艺装置技术提高到一个新的水平。

附图说明

图1为本实用新型最小换热单元的结构示意图；

图2为图1中的第二通道层结构示意图；

图3为图1中的第四通道层结构示意图。

下面结合附图对本实用新型作详细描述。

具体实施方式

本实用新型通道数变更式集成换热器包括芯体以及封头、接管等附件。封头和接管的结构，以及封头、接管以及芯体之间的连接与现有的换热器相同，是本技术领域的普通技术人员所熟知的技术，在本实用新型中不再作详细描述。本实用新型与现有技术的区别在于对芯体结构的改进。本实用新型通道数变更式集成换热器的芯体由多个(三个以上)最小换热单元组成，多个最小换热单元叠加放置，整台换热器的最小换热单元数量由流体的流量来决定。图1示出了本实用新型的最小换热单元结构。

参见图1，最小换热单元包括依次放置的第一通道层1、第二通道层2、第三通道层3和第四通道层4，第一通道层1和第三通道层3通入冷流体，第二通道层2和第四通道层4通入热流体。第一通道层1和第四通道层4的结构与现有的换热器相同，即在两端部分别设置封头，翅片在两端部的封头之间，流体从进口接管通入一端的封头，然后在翅片上流动到另一端的封头，最后从出口接管流出换热器。