[发明专利]一种套管式换热器

说明书

本发明公开了一种套管式换热器，包括外管、置于外管内与外管同轴心的内管、连接在外管两端的左端盖和右端盖，内管的两端分别贯穿左端盖和右端盖，左端盖处设有管程流体入口，右端盖处设有管程流体出口，外管两端分别设有与管程流体的流向相反的壳程流体入口和壳程流体出口，外管、内管及左端盖和右端盖之间形成环状空腔，内管的外表面沿轴向等间距设有若干环形膜片，环形膜片上沿圆周方向等间距设有若干个通孔，通孔的周边为锯齿状。环形膜片的设置增大了壳程传热面积；环形膜片上的通孔可供流体通过，使壳程流体实现一定程度的混合；通孔周边的锯齿增大了流体湍流度，减薄了层流底层的厚度，提高了壳程流体的对流换热系数及总的传热系数。

技术领域

本发明属于传热设备领域，具体涉及一种套管式换热器。

背景技术

较列管式换热器而言，套管式换热器结构简单，传热面积增减自如，同时其由标准构件组合而成，安装时无需另外加工，传热效能高，是一种纯逆流型换热器，同时还可以选取合适的截面尺寸，以提高流体速度，增大两侧流体的传热系数，套管式换热器在科研和实际生产领域有着广泛的应用。它是用两种管径不同的标准管连接而成同心圆套管，外面的叫壳程，内部的叫管程。两种不同介质可在壳程和管程内逆向流动以达到换热的效果。目前套管换热器中的内管都是采用光滑圆管，管材一般为铜、不锈钢及钛等金属材料，壳程流体对流换热系数低，导致套管换热器总的传热系数低。

发明内容

本发明设计了一种套管式换热器，在内管的外表面设有带锯齿状通孔的环形膜片，通过提高环隙中流体的对流换热系数，从而提高套管式换热器总的传热系数。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种套管式换热器，包括外管、置于外管内与所述外管同轴心的内管、连接在外管两端的左端盖和右端盖，所述内管的两端分别贯穿左端盖和右端盖，所述左端盖处设有管程流体入口，所述右端盖处设有管程流体出口，所述外管两端分别设有与管程流体的流向相反的壳程流体入口和壳程流体出口，所述外管、内管及左端盖和右端盖之间形成环状空腔，所述内管的外表面沿轴向等间距设有若干环形膜片，所述环形膜片上沿圆周方向等间距设有若干个通孔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述通孔的周边为锯齿状。

作为上述技术方案的进一步改进，所述相邻环形膜片之间的间距为10mm～50mm。

作为上述技术方案的进一步改进，所述环形膜片的厚度为1mm～3mm，所述环形膜片材料为钢材。

作为上述技术方案的进一步改进，所述环形膜片与所述内管的外表面的连接方式为焊接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述环形膜片的外径小于所述外管的内径。

作为上述技术方案的进一步改进，所述外管和内管均为普通钢管或不锈钢管。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种套管式换热器，所述内管的外表面沿轴向等间距设有若干环形膜片，增大了壳程流体的换热面积，所述环形膜片上的通孔可供壳程流体通过，使得流体实现了一定程度的混合；所述通孔周边的锯齿增大了流体的湍流度，所述通孔和锯齿使内管外表面的边界层不断更新，减薄了层流底层的厚度，提高了壳程流体的对流换热系数，从而提高套管式换热器总的传热系数。本发明结构简单不易结垢，且易于拆洗和维修，可广泛应用于化工、冶金、食品及制冷行业，具有广泛的市场应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中内管与环形膜片之间连接关系的结构示意图；

附图标记：