[实用新型]一种双壳程管壳式换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种换热器，特别是涉及一种管壳式的换热器。 

背景技术

目前,管壳式换热器是能源工程项目中使用最为广泛的换热器结构形式,其用量占全部换热器用量的70%，属于间壁式换热器的一种。管壳式换热器的特点是换热器结构牢固,使用可靠；历史悠久,制造使用的各技术环节已达到成熟；适应性较高,使用范围大。传统的管壳式换热器壳程采用弓形折流板支撑，但弓形折流板管壳式换热器具有以下不足：壳程流场不均匀，阻力压降大、存在流动死区、容易诱发换热管振动、易结垢。 

为改进和提高换热器工作效率以达到节能降耗的目的,最为重要的手段就是改善其内部流体的流动形态,因为此因素对管壳式换热器传热性能和动力消耗起着决定作用。由于内部换热介质有着多种流动形态,其主要区别在与对管束的冲刷流动上,所以以此为依据,可以把这些流动的形态为横向流、纵向流和螺旋流。 

螺旋流动主要是采用螺旋折流板，螺旋折流板相比弓形折流板具有单位压降传热系数高，稳定性好的等优点；螺旋折流板有连续型螺旋折流板和间断式螺旋折流板；连续型螺旋折流板加工难度大，特别是在接近壳程的中心；而间断性折流板在搭接时存在三角区，漏流比较严重，特别是在壳程的中心，这样影响其传热系数的提高。 

因此本领域技术人员致力于开发一种结构可靠、传热系数高的换热器。 

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构可靠、传热系数高的换热器。 

为实现上述目的，本实用新型提供了一种双壳程管壳式换热器，包括外壳、第一进出口、第二进出口、第三进出口和第四进出口；所述外壳的两端分别设置有第一管板和第二管板；所述第一管板和第二管板上固定有第一换热管；所述第一管板和第二管板的外侧分别固定有第一管箱和第二管箱；其特征是：所述第一管板上设置有中心孔，该中心孔处焊接有内壳；所述内壳的第一端向所述第二管板延伸，将所述外壳行程的壳程区分为外壳程和内壳程；所述内壳的第二端伸出所述第一管板；所述内壳的第二端端部相对固定有于所述第二管板平行的第三管板；所述第二管板与第三管板上固定有第二换热管；所述内壳的外壁上设置有多个螺旋折流板，各螺旋折流板构成螺旋状。 

为便于内壳的固定，所述内壳与外壳之间设置有支撑板。 

为优化换热效果，所述内壳的第二端端部固定有导流筒；所述第三管板固定在所述导流筒的端部；所述内壳、导流筒和第三管板构成一个相对独立的腔体。 

较佳的，所述导流筒位于所述第一管箱内；所述第一进出口设置于所述第二管箱上；所述第二进出口设置于所述第一管箱上；所述第三进出口设置于所述导流筒上，并伸出所述第一管箱；所述第四进出口设置于所述外壳上。 

较佳的，所述导流筒位于所述第一管箱外；所述第三管板的外侧设置有第三管箱；所述第一进出口设置于所述第三管箱上；所述第二进出口设置于所述 第一管箱上；所述第三进出口设置于所述外壳上；所述第四进出口设置于所述导流筒上。 

为便于螺旋折流板固定，所述第一管板上固定有第一拉杆；所述第一拉杆纵向穿过所述螺旋折流板。 

为便于第二换热管的固定，所述第三管板上设置有第二拉杆；所述第二拉杆上间隔固定有用于固定第二换热管的支撑构件。 

本实用新型的有益效果是： 

（1）把壳程分为内外两层，所以壳程内外层之间没有漏流，因此没有冷热流体混合影响传热性能的问题。 

（2）壳程内层采用纵向支撑结构，壳程内层横截面积比较小，能够保证在较小流量下，使壳程内层形成的纵向流动流速较高，所以传热系数比较高；相比弓形折流板的“Z字”性流动，纵向流动具有流动均匀，无死区、不易结垢、阻力压降低等优点。 

（3）外层采用螺旋折流板，若用连续折流板，避免了管程流动不均匀，而且避免中间曲率变化较大，加工难度大。中心由于内壳体的存在，使得间断折流板搭接形成的三角形比较小，从而漏流比较小，有利于传热系数的提高。螺旋流动相比弓形折流板的“Z字”流动，具有单位压降传热系数高、流动均匀、无死区、不易结垢。 

（4）可实现双管程，且管程跟壳程之间的是逆流传热，传热效率较高，壳程内层提高了纵向流动的流速，换热系数比较高，壳程外层采用螺旋流动，减少的三角区的漏流，传热系数也比较高，而且这两种流的阻力压降都比较小。 

总之，本实用新型的双壳程管壳式换热器具有流动阻力小、传热系数高、 稳定性好的特点，可广泛应用于化工、能源、医药、环保等领域，具有良好的应用前景。 

附图说明