[发明专利]一种竖向热管束式换热器

说明书

本发明涉及换热装置技术领域，具体地说就是一种竖向热管束式换热器，包括换热器外壳、隔板、竖向管束、热水进口、热水出口、上端盖、下端盖、上管板和下管板；所述的换热器外壳焊接在上管板与下管板之间，在换热器外壳的一侧上部设有热水进口，同侧下部设有热水出口；所述的隔板安装在换热器外壳内，每层布液装置排液管道、折流板和支撑架组成，顶层的隔板可只设折流板；所述的隔板的安装层数依据立式换热器的高度和管外液膜的流态而设定为三层或多层，各层装置之间通过支架固定连接，并焊接在下管板上；所述的换热器外壳内纵向布置有竖向管束，该竖向管束贯穿各层排液管道和折流板并被固定于上、下管板的管孔上。

技术领域

本发明涉及换热装置技术领域，具体地说就是一种竖向热管束式换热器。

背景技术

简介：管式(又称管壳式、列管式)换热器是最典型的间壁式换热器，它在工业上的应用有着悠久的历史，而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。管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，内部装有平行管束，管束两端固定于管板上，但由于水平管存在弯头和管束效应的影响，污水在管外易出现偏流、液滴飞溅或者膜厚不均匀的现象，很难在表面形成均匀的完整液膜，成为制约换热器换热效率的主要问题。目前的管束换热器均为冷水在管内或管外，管束换热器可避免弯头和管束效应的影响，若存在结构合理的布液装置，管外易形成均匀的液膜，那么每根换热管在较小流量下便可以得到较大的换热系数。但现有的换热器几乎均为单层布液，没有考虑换热管高度对换热的影响，当换热器超过一定高度后，由于受到换热管壁面粘滞力和剪切力的作用，换热效率将大大降低。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种竖向热管束式换热器。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种竖向热管束式换热器，包括换热器外壳、隔板、竖向管束、热水进口、热水出口、上端盖、下端盖、上管板和下管板；所述的换热器外壳焊接在上管板与下管板之间，在换热器外壳的一侧上部设有热水进口，同侧下部设有热水出口；所述的隔板安装在换热器外壳内，每层布液装置排液管道、折流板和支撑架组成，顶层的隔板可只设折流板；所述的隔板的安装层数依据立式换热器的高度和管外液膜的流态而设定为三层或多层，各层装置之间通过支架固定连接，并焊接在下管板上；所述的换热器外壳内纵向布置有竖向管束，该竖向管束贯穿各层排液管道和折流板并被固定于上、下管板的管孔上；所述的上端盖、下端盖分别通过安装圆板与换热器外壳固定连接，上端盖顶部设有冷水出口，在下端盖底部设有冷水入口。

作为优化，所述的排液管道和折流板为一个整体，所述的排液管道上均匀分布管孔和安装口，管孔与换热管管径相同，并同下方过滤筛孔平行对中布置；安装口口径略小于管孔，排液管道中的液体能通过安装口落入折流板中；所述的排液管道具有一定容积，上方无遮挡，换热管外的流体可全部落入排液管道中。

作为优化，所述的折流板位于排液管道的下方，折流板上均匀分布有过滤筛孔，在过滤筛孔下方设有安装环，高度不小于10cm，安装环与过滤筛孔口径相同且均略大于换热管，同时与换热管形成圆环空隙作为液体布膜通道，依靠折流板内流体的重力作用进行布液。

作为优化，所述的竖向管束由若干换热管组成，管内为冷水，从冷水入口进入，冷水出口流出；管外为高温流体，从换热器外壳上部热水进口流入，依次经过各层布液装之后从下部热水出口流出。

本方案的整体有益效果是：本装置隔板能够保证污水均匀分布在竖向管束上，使管外液膜始终呈薄膜状流动，避免出现偏流或者膜厚不均匀的现象，换热效率明显提高；纵向布置竖向管束不存在浪费换热面积的情况，有效换热面积大，且立式结构相对于水平式更为紧凑，节省占地面积，不存在死角和弯头，更易于清洗和维护。

附图说明

附图1为本发明的轴侧示意图。

附图2为本发明下部结构示意图。

附图3为本发明竖向管束示意图。