[实用新型]新型高效换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热交换设备，尤其是一种石化、化工、冶金和电力等行业中使用的换热器，具体地说是一种恒流速新型高效换热器。

背景技术

目前，在生产生活等许多领域，每天都在消耗大量能量。为使热能得到有效利用，减少传递过程中热损失，提高设备热效率，要尽可能使换热器传热过程增强，效率提高；以达到减少设备占用空间、减少设备制造的金属消耗量、或节约燃料、多产蒸汽、或使流体迅速升温、冷却、或实现低值余热的充分回收等目的。增强传热措施主要有两条，即加大传热温差和减少传热热阻。受工艺、环境、材料等因素的限制，工业设备中的传热温度一般是不能随意改变的。加大传热温差还会增大不可逆损失，所以通过增加传热温差来增强传热在很多场合是不采用的。传热热阻由多个串联环节组成，减小热阻最大环节的传热热阻，对改善传热系数效果最显著。

换热器金属材料导热系数大，厚度小，热阻较低。此外提高流速、增强扰动可以降低传热热阻。但流速大则机械能损失也大，所以增强流体扰动、减薄及破坏层流底层，成了人们长期坚持不懈的主攻方向，如波纹管、槽道管、缠绕管、螺纹管、翅片管等，极大地减薄及破坏了层流底层，传热系数比较高。

换热器在国民经济特别是在石油、化工领域的使用量巨大。而现有的换热器均为单台安装，用途单一，无法根据负荷大小进行组合调节，造成占地面积大，资源浪费严重，生产成本居高不下，与此同时现有的换热器中安装的换热管形式单一，进口速度和出口速度不一致，为了使进出口速度保持一致，则必须外加动力，对此尚无好的解决方法。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的换热器存在的负荷不可调，换热管管径一致造成出口端流速低、换热效率低的问题，设计一种恒流速热负荷可调多段高效换热器。

本实用新型的技术方案是：

一种新型高效换热器，它包括前管箱1、后管箱8和筒体3，筒体3上设有与其内部相通的介质入口7和介质出口10，在筒体3中安装有换热管束5，筒体3的两端各安装有一个支承换热管束5的管板2，所述的两个管板2分别与前管箱1和后管箱8相连，其特征是组成换热管束5中的换热管4为多变径管，多变径管的前后管径大小可互变，且靠近前管箱1一端的换热管4的管径大于靠近后管箱8一端的管径，所述换热管4的一端与前管箱1相通，另一端与后管箱8相通。

所述的变径换热管4为整体锥管或由几段不同直径的圆柱管组成，不同直径的圆柱管之间通过锥管相连。

所述的筒体3由二段以上组成，每个筒体3的两端均安装有管板2，相邻筒体3之间通过连接管箱12相连，每个筒体3上均设有相应的介质入口7和介质出口10，每个筒体3中均安装有由变径换热管4组成的换热管束。

所述的筒体3由二段以上组成，每个筒体3的两端均安装有管板2，相邻筒体3之间通过连接管箱12相连，每个筒体3上均设有相应的介质入口7和介质出口10，每个筒体3中均安装有由换热管4组成的换热管束，不同筒体3中的换热管4的管径不同，且呈递减规律分布，即越靠近前管箱1一端的筒体3中的换热管4的直径越大。

所述的换热管4为波纹管、槽道管、缠绕管、螺纹管、翅片管或其组合。

本实用新型的有益效果：

本实用新型实现了一台换热器可使用多种流体(介质)，换热器可根据多种流体(介质)的负荷设计进行调整，灵活性非常强，比普通列管类换热器换热效果好。换热管可采用内波外螺纹管、波纹管、槽道管、螺纹管、波节管及高热通量管等结构，用以进行管程介质强化传热，实现了管、壳程两介质同步强化传热。

本实用新型的换热器采用可拆卸结构，可对换热器进行更换，这样不仅节约资源，而且降低生产成本。

本实用新型首次采用了多变径换热管，由于出口端管径变小，使经过热交换后的流体仍能保持较高的流速通过换热管，保证了热交换效率的恒定不变，克服了传统的换热器存在的出口端速度小需外加动力的弊端。

本实用新型的热流体可从前管箱进入，经过多个管束的管程和连通管箱和后管箱，使热流体从高温降到低温，被加热的冷流体分别从介质入口进入多个换热管束的壳程，从介质出口出来，由于采用多个筒体，被加热的冷流体可以是同一种冷流体，也可以是不同的冷流体，实现了一机多用。

本实用新型还可使冷流体从前管箱进入，经过多个管束的管程和连通管箱和后管箱，使冷流体从低温升到高温，被冷却的热流体分别从介质入口进入多个管束的壳程再从介质出口出来，被冷却的热流体可是同一种热流体，也可以是不同的热流体。实现了一机多用。