[发明专利]一种模块化换热单体及使用该模块化换热单体的换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热器，特别涉及一种使用灵活的模块化换热单体及使用该模块化换热单体的换热器。

背景技术

在现代化生产中，换热器是进行介质热交换的专用设备。其中，管壳式换热器是一种应用最为广泛的换热器，使用在石油化工、精细化工、油气、煤化工、核电等各种领域。

管壳式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成，壳体多呈圆形，内部装有平行换热管束，管束两端固定于管板上。在管壳换热器内进行换热的两种流体，一种在管内流动,一种在管外流动，管束的壁面即为传热面。管壳式换热器最突出的一个问题是，换热管与管板的接头非常容易泄漏。一台大型换热器可能有上万根换热管，即存在两万以上换热管接头。在一些绝对禁止介质混合的场合（例如核电主回路）换热管与管板接头的检测至关重要。即使这样，也常常发生因极小的缺陷而导致泄漏，进而造成生产中断、带来巨大损失。克服泄漏通常的方法只能采取堵管来避免泄漏，所以一般换热器在传热计算时会有5%以上的富余量。

虽然在实际工程中，为了避免介质混合，可以采用一种双管板结构的换热器，但是这种换热器内层管板与换热管的连接限于结构只能采用胀接形式，这对于高温或高压工况不适用，所以使用场合非常有限。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题提出一种模块化换热单体，其打破原有换热器的制造理念禁锢，以机加工形式加工为换热单体模块，彻底解决了换热管和管板连接处的泄漏。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种模块化换热单体，包括一立方体换热主体10，所述换热主体10设置有多个第一流体通孔20和多个第二流体通孔30，所述多个第一流体通孔和第二流体通孔垂直交错设置，换热主体10上还设置有连通多个第一流体通孔的第一流体入口管箱21及第一流体出口管箱22以及连通多个第二流体通孔的第二流体入口管箱31和第二流体出口管箱32，所述多个第一流体通孔与第二流体通孔交错排列，第一流体入口管箱21及第一流体出口管箱22分别具有第一流体入口23和第一流体出口24，第二流体入口管箱31和第二流体出口管箱32分别具有第二流体入口33和第二流体出口34。

其中，所述第一流体入口管箱21、第一流体出口管箱22、第二流体入口管箱31和第二流体出口管箱32为近似半球状管箱。所述第一流体通孔和第二流体通过为多排交错设置。所述第一流体通孔和第二流体通孔为机加工钻孔而成。

本发明还提供了一种使用模块化换热单体的换热器，所述换热器包括多个换热单体1，所述换热单体1包括一立方体换热主体10，所述换热主体10设置有多个第一流体通孔20和多个第二流体通孔30，所述多个第一流体通孔和第二流体通孔垂直交错设置，换热主体10上还设置有连通多个第一流体通孔的第一流体入口管箱21及第一流体出口管箱22以及连通多个第二流体通孔的第二流体入口管箱31和第二流体出口管箱32，所述多个第一流体通孔与第二流体通孔交错排列，第一流体入口管箱21及第一流体出口管箱22分别具有第一流体入口23和第一流体出口24，第二流体入口管箱31和第二流体出口管箱32分别具有第二流体入口33和第二流体出口34，所述换热单体1以串联、并联任一或其组合方式连接。

其中，所述第一流体入口管箱21、第一流体出口管箱22、第二流体入口管箱31和第二流体出口管箱32为近似半球状管箱。所述第一流体通孔和第二流体通孔为多排交错设置。所述第一流体通孔和第二流体通孔为机加工钻孔而成。

本发明所能达到的有益效果是：

1.本发明的模块化换热单体，其流体通孔采用机加工方式，取消传统换热器的管板，彻底解决了泄漏问题。

2. 本发明的模块化换热单体使用灵活，可根据需要并联或串联组成各种形式的换热器，对于设备厂房、场地空间等要求大大降低。

3.本发明换热单体和换热器方便检修，一旦发现缺陷只需更换相应换热单体即可。

4.本发明的换热单体可以规格化，便于加工制造。

附图说明

图1 为根据本发明实施例一的模块化换热单体三维立体图。

图2 为图1所示的模块化换热单体的四分之一剖视图。

图3A-3B为根据本发明实施例的模块化换热单体流路图。

图4为本发明的使用图1所示模块化换热单体的组成的一种换热器。

图5为本发明使用图1所示模块化换热单体的组成的另一种换热器。

图6为本发明使用图1所示模块化换热单体的组成的又一种换热器。

具体实施方式