[发明专利]一种浸没式自扰流管壳式换热器

说明书

本发明提供了一种浸没式自扰流管壳式换热器，所述换热器包括壳体、分液装置、自扰流装置和集液装置，所述壳体设有冷却液进液口和冷却液出液口，所述冷却液进液口和分液装置相连通，所述分液装置和自扰流装置相连通，所述集液装置位于壳体上部的冷却液液面下方，所述集液装置和冷却液出液口相连通，所述冷却液依次通过冷却液进液口、分液装置和自扰流装置进入到壳体内，通过集液装置从冷却液出液口流出，热源浸没在壳体内的冷却液内；所述分液装置包括分液母管，所述分液母管和冷却液进液口相连通。本发明通过液体出口温度控制，达到自动控制节约能源的作用，增强了壳体内冷却液流场的扰动强度。换热效率越高。

技术领域

本发明涉及管壳式换热器领域，具体涉及一种浸没式管壳式换热器。

背景技术

管壳式换热器被广泛应用于化工、石油、制冷、核能和动力等工业，由于世界性的能源危机，为了降低能耗，工业生产中对换热器的需求量也越来越多，对换热器的质量要求也越来越高。近几十年来，虽然紧凑式换热器(板式、板翅式、压焊板式换热器等)、热管式换热器、直接接触式换热器等得到了迅速的发展，但由于管壳式换热器具有高度的可靠性和广泛的适应性，其仍占据产量和用量的统治地位，据相关统计，目前工业装置中管壳式换热器的用量仍占全部换热器用量的70％左右。

管壳式换热器结垢后，采取常规的蒸汽清扫、反冲洗等方式对换热器进行清洗，生产实践证明，效果不是很好。只能将换热器的封头拆卸下来，采用物理清理的方式，但采取该种方式进行清洗，操作复杂、耗时长，人力、物力投资较大，对连续化的工业生产带来极大的困难。

浸没式换热器，是间壁式换热器种类之一。它结构简单，制造、安装、清洗和维修方便，价格低廉，又特别适用于高压流体的冷却、冷凝，所以现代仍得到广泛应用。这种换热器多以金属管子绕成，或制成各种与容器相适应的情况，并沉浸在容器内的液体中。

研究和工程应用都表明，浸没式液冷和热管都各自有着优异的换热性能。除此以外，相变材料由于其吸热放热过程温度平稳，可以使得整个系统达到均温的效果，因而在换热领域得到广泛应用。

但是目前的浸没式换热器存在换热效率低等问题，因此一般情况下需要增加搅拌部件增加换热。换热效率相对较低。

发明内容

本发明的主要目的之一是提供一种管壳式换热器浸没式自扰流冷却技术，该技术通过“四角切圆”原理，增强了换热流体在水平方向上的扰动，从而提高液体浸没式管壳式换热器的换热性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种浸没式自扰流管壳式换热器，所述换热器包括壳体、分液装置、自扰流装置和集液装置，所述壳体设有冷却液进液口和冷却液出液口，所述冷却液进液口和分液装置相连通，所述分液装置和自扰流装置相连通，所述集液装置位于壳体上部的冷却液液面下方，所述集液装置和冷却液出液口相连通，所述冷却液依次通过冷却液进液口、分液装置和自扰流装置进入到壳体内，通过集液装置从冷却液出液口流出，热源浸没在壳体内的冷却液内；所述分液装置包括分液母管，所述分液母管和冷却液进液口相连通；

所述的自扰流装置是“四角切圆”自扰流装置，包括多根放置在壳体角部位置的竖直方向上的射流管，射流管下端开口和分液母管相连通，上端口密封；

所述射流管上竖直方向上开有一排射流孔，所述射流孔开口方向依次沿热源所在内切圆的切线方向，处于对角处的两根射流管上的射流孔的方向两两平行；所述冷却液出液口设置温度传感器，用于检测冷却液出口温度，所述冷却液进液口设置阀门，换热器包括控制器，控制器与温度传感器和阀门数据连接，控制器根据测量的温度数据自动控制阀门的开度。

作为优选，所述分液装置包括分液支管，所述分液支管平行排列，两端开口和分液母管侧壁相连通，所述分液母管和分液支管都是水平布置在壳体的底部；所述分液支管上管壁沿管长方向开有一行均匀排布的分流孔。

作为优选，所述射流管可以转动。