[实用新型]一种高效钛材同轴套管换热器

说明书

技术领域

本实用新型属于换热器技术领域，具体涉及一种高效钛材同轴套管换热器。

背景技术

换热器是炼油、化工、冶金、电力等行业中主要的工艺设备之一。目前在发达的工业国家热回收率已达96％，换热设备在石油炼化厂中约占全部工艺设备投资的35％～40％，其中管壳式换热器仍然占绝对的优势，约占70％。目前在我国石油化工行业中，换热设备投资占设备投资的30％以上，在换热设备中，使用量最大的同样是管壳式换热器，其中80％以上的管壳式换热器仍采用弓形折流板光管结构和光管作为传热元件，这种结构决定了换热器传热效果差，壳程压降大，与我国正在推行的节能减排政策不相适应。

随着现代新工艺、新技术、新材料的不断发展和能源问题的日益严重，必然带来更多的高效能、高使用寿命、高参数换热设备的需求。节约能源、保护环境、走可持续发展道路是目前世界发展的主旋律。换热器发展的主要方向是提高热效率、改进设备结构的紧凑性，加速生产制造的标准化、系列化和专门化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种高效钛材同轴套管换热器，其结构简单紧凑，设计新颖合理，安装便捷，加工制作方便，材料比强度高、环保，较光管增大了传热面积，提高了传热系数，降低能耗，保证了两相流体介质换热效果；同时显著提高耐蚀性，延长使用寿命，综合性价比高，实用性强，使用价值高，适应市场需求和发展方向。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高效钛材同轴套管换热器，其特征在于：包括底座、螺旋外光管和螺旋内方槽管，所述螺旋外光管套设在螺旋内方槽管外且两者同轴设置，所述螺旋外光管和螺旋内方槽管均为钛管，所述螺旋外光管固定在底座上，所述螺旋外光管的两端均连接有接管，所述接管的中部设置有连接孔，所述连接孔上连接有外管螺纹接头，所述螺旋内方槽管的两端均连接有内管螺纹接头，所述内管螺纹接头与接管密封连接，所述内管螺纹接头和螺旋内方槽管共同形成内腔，所述螺旋外光管、接管和外管螺纹接头共同形成外腔。

上述的一种高效钛材同轴套管换热器，其特征在于：所述螺旋内方槽管为外壁上均匀设置有多个方形槽的螺旋管。

上述的一种高效钛材同轴套管换热器，其特征在于：所述接管为钛管，所述外管螺纹接头和内管螺纹接头均为钛材螺纹接头，所述底座为钛材底座。

上述的一种高效钛材同轴套管换热器，其特征在于：所述螺旋外光管与底座的连接方式为点焊，所述螺旋外光管与接管的连接方式为填角焊。

上述的一种高效钛材同轴套管换热器，其特征在于：所述连接孔为相贯线孔，所述相贯线孔与外管螺纹接头相配合，所述外管螺纹接头通过填角焊方式连接在所述相贯线孔处。

上述的一种高效钛材同轴套管换热器，其特征在于：所述内管螺纹接头与接管通过填角焊方式相密封。

上述的一种高效钛材同轴套管换热器，其特征在于：所述内管螺纹接头与螺旋内方槽管的连接方式为填角焊。

上述的一种高效钛材同轴套管换热器，其特征在于：所述螺旋外光管和螺旋内方槽管均为TA2工业纯钛管。

上述的一种高效钛材同轴套管换热器，其特征在于：所述螺旋外光管和螺旋内方槽管均为螺旋盘管，所述螺旋外光管和螺旋内方槽管同轴心。

上述的一种高效钛材同轴套管换热器，其特征在于：所述外管螺纹接头和内管螺纹接头的两端均为外螺纹结构。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构简单紧凑，是两种尺寸不同的钛管连接而成的同心圆套管，设计新颖合理，加工制作方便，可标准化、系列化、定制化生产。

2、本实用新型换热器采用全钛材设计加工制作，材料比强度高，环保、耐腐蚀性好，可靠性高；寿命长，经济合理，不仅能够降低主材消耗，而且能减少设备体积及运行维护费用。

3、本实用新型传热管采用外凹槽螺旋结构，诱使流体产生湍流流动，改变流体的流动状态，增大了传热面积，获得高传热系数，采用内凹槽管换热系数是光管换热系数的2～3倍，换热效率高；同时，因流道内流体的高度湍流，使流体中的微粒难以沉积结垢，即使有少量垢生成，由于介质在管内外湍流流动，对管壁冲刷强烈，防结垢能力强。

4、本实用新型内槽螺旋管壁厚较薄，能提高换热效果；另外，因其结构形状和管壁较薄的特性，在管内外温差应力较大时，具有显著弹性特征的薄壁钛管曲率发生微观变化，用以补偿、消除热应力，兼具有防垢和除垢的能力。