專利名稱:一種換熱器的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及換熱器,特別涉及管殼式換熱器。
背景技術:
傳統的管殼式換熱器,如圖l所示,由一個大的外殼200和許多管子300 組成。 一種流體(如煙氣)在管內流動,另一種流體(如冷卻空氣)在管外 流動。為提高換熱效果,在外殼內常裝有折流擋板400。其中,100、 900為 管板;600為隔板;700為熱流出口; 800為熱流體進口; IOOO為冷流出口。 這種換熱器的一個缺點是即便設置了擋板,也很難保證管外的冷熱流體對管 子進行有效沖刷,造成換熱效率較低;另一個缺點是冷、熱流體在冷流進口 500處,僅通過單層管子隔開,換熱強烈,容易造成局部煙氣達到酸露點以下, 以致結露腐蝕、堵塞設備。當煙氣中含有腐蝕性氣體時,尤其嚴重。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種換熱器,能夠避免局部的強 烈熱交換。
為解決上述問題,本實用新型所采用的技術方案為
一種換熱器,包括殼體,在所述殼體上設有熱流入口和熱流出口,在所 述熱流入口和熱流出口之間并排布設有至少兩條內管,在所述殼體上還設有 冷流入口和冷流出口 ,在所述各內管上與所述冷流入口相對的管段部分外側 套設有中間套管。
進一步地,在所述內管的剩余管段部分外側套設有外管。
進一步地,所述殼體包括第一殼體和第二殼體,所述第一殼體和第二殼 體并排串聯連接;
在所述每個殼體內沿殼體的長度方向順序設置有第一管板、第二管板、所述熱流入口設在所述第一殼體的端部,所述熱流出口i殳在所述第二殼 體的端部;
所述冷流入口設在所述第一殼體的側壁上、且位于所述第一殼體內的所 述第一管板和第二管板之間,所述冷流出口設在所述第二殼體的側壁上、且 位于所述第二殼體內的所述第 一管板和第二管板之間;
所述內管的兩端分別穿設在所述第一管板上和所述第四管板上,所述外 管的兩端分別穿設在所述第二管板上和所述第三管板上,所述中間套管的一 端設在所述第一管板上,另一端伸入所述外管內;
所述第 一殼體的第三管板和第四管板之間的空腔與所述第二殼體的第三 管板和第四管板之間的空腔通過中間接管相連通;
所述第一殼體遠離熱流入口的端部與所述第二殼體遠離熱流出口的端部 通過底部接管相連通。
進一步地,所述第一殼體和/或所述第二殼體在所述第二管板和第三管板 之間斷開,并在該斷開處用軟連接密封。
進一步地,所述第一殼體和/或所述第二殼體在所述第三管板和所述第四 管板之間斷開,并在該斷開處用軟連接密封。
優選地,在所述第一殼體和/或所述第二殼體的所述第二管板和第三管板 之間、靠近所述第二管板的位置處設有測溫裝置。
進一步地,在所述第一殼體和/或所述第二殼體的所述第一管板和第四管 板的相對側設有保溫層。
與現有技術相比,本實用新型換熱器由于在所述各內管上與所述冷流入 口相對的管段部分外側套設有中間套管。這樣,從冷流入口進入的冷流并不 直接沖刷內管,避免了在冷流入口處的局部強烈熱交換,從而避免熱流,如 煙氣,因局部快速冷卻而結露腐蝕堵塞設備。
圖1為現有技術中管殼式換熱器的結構示意圖; 圖2為本實用新型換熱器實施例1的結構主一見圖; 圖3為本實用新型換熱器實施例2的結構主視圖; 圖4為圖3所示本實用新型換熱器實施例2的左^見圖。
具體實施方式
本實用新型旨在提供一種能夠避免局部的強烈熱交換的換熱器。下面結 合附圖對本實用新型實施例作具體說明。 實施例1
如圖2所示,本實用新型實施例換熱器,包招"f黃截面呈方形的殼體100, 在所述殼體100上設有熱流入口 101和熱流出口 102,在所述熱流入口 101和 熱流出口 102之間并排布設有至少兩條內管103,在所述殼體上還設有冷流入 口 104和冷流出口 105,在所述各內管103上與所述冷流入口相對的管段部分 外側套設有中間套管106。
本實施例換熱器由于在所述各內管上與所述冷流入口相對的管段部分外 側套設有中間套管。這樣,從冷流入口進入的冷流并不直接沖刷內管,避免 了在冷流入口處的局部強烈熱交換,從而避免熱流,如熱煙氣,因局部快速 冷卻而結露腐蝕堵塞i殳備。
進一步地,在所述內管103的剩余管段部分外側套設有外管107;所述內 管103伸入所述外管107內;
熱流從熱流入口進入所述內管,并從熱流出口排出;冷流從冷流入口進 入所述殼體,經過所述中間套管的外表面,流入所述外管與所述內管之間的 環形間隙,并從所述冷流出口流出。
由于冷流進入內管與外管之間的環形間隙,在內管周圍形成一個冷卻空 間,有利于提高熱交換的效率。
實施例2
如圖3、圖4所示,本實施例換熱器,包括橫截面呈圓形的殼體,在所述殼體上設有熱流入口 1和熱流出口 18,在所述熱流入口 1和熱流出口 18之間 并排布設有至少兩條內管ll,在所述殼體上還設有冷流入口 3和冷流出口 19, 在所述各內管上與所述冷流入口相對的管段部分外側套設有中間套管4, 其 中,所述殼體包括第一殼體I和第二殼體II,所述第一殼體和第二殼體并排 串聯連接;在所迷每個殼體內沿殼體的長度方向順序設置有第一管板2、第二 管板6、第三管板10和第四管板14;
所述熱流入口設在所述第一殼體的端部,所述熱流出口設在所述第二殼 體的端部;
所述冷流入口設在所述第一殼體的側壁上、且位于所述第一殼體內的所 述第一管板和第二管板之間,所述冷流出口設在所述第二殼體的側壁上、且 位于所述第二殼體內的所述第一管板和第二管板之間;
所述內管的兩端分別穿設在所述第 一管板上和所述第四管板上;
所述第一殼體的第三管板和第四管板之間的空腔與所述第二殼體的第三 管板和第四管板之間的空腔通過中間接管12相連通;
所述第一殼體遠離熱流入口的端部與所述第二殼體遠離熱流出口的端部 通過底部接管15相連通。
本實施例換熱器由于在所述各內管上與所述冷流入口相對的管段部分外 側套設有中間套管。這樣,從冷流入口進入的冷流并不直接沖刷內管,避免 了在冷流入口處的局部強烈熱交換,從而避免熱流,如熱煙氣,因局部快速 冷卻而結露腐蝕堵塞設備;此外冷流還能夠在第一管板和第二管板之間的空 間內預熱,利于后面熱交換更加平穩的進行。
本實施例中兩殼體采用并排串聯結構,以減小換熱器的高度。
進一步地,在所述內管的剩余管段部分外側套設有外管8;所述外管8的 兩端分別穿設在所述第二管板上和所述第三管板上;所述中間套管的一端設 在所述第一管板上,另一端伸入所述外管內。
熱流從熱流入口進入所述內管,并從熱流出口排出;冷流從冷流入口進入所述殼體,經過所述中間套管的外表面,流入所述外管與所述內管之間的 環形間隙,并從所述冷流出口流出。由于冷流進入內管與外管之間的環形間 隙,在內管周圍形成一個冷卻空間,有利于提高熱交換的效率。
下面以對熱煙氣的冷卻為例,對本實施例換熱器的工作原理進行說明 熱煙氣由熱流入口 1進入第一殼體后進入內管11,向下經底部接管15進入第 二殼體的內管,并經熱流出口18排出;冷空氣由冷流入口 3進入第一殼體, 在第一殼體的第一管板2和第二管板6之間,由于有中間套管4的保護,冷
空氣并不直接沖刷內管,避免了熱煙氣因局部快速冷卻而結露腐蝕堵塞設 備,冷空氣還可以在第一管板2和第二管板管板6之間的空間內預熱,利于 后面熱交換更加平穩的進行;冷空氣向下進入內管與外管之間的環形間隙, 并經中間接管12進入第二殼體的外管,最后由冷流出口 19排出。
本實施例中,是以熱煙氣的流向與冷卻氣流的流向相同為例進行說明的。 當然,熱煙氣的流向與冷卻氣流的流向也可以相反。
支座5設在第一殼體和第二殼體的上部。
所述第一殼體和/或所述第二殼體在所述第二管板6和第三管板10之間 斷開,并在該斷開處用軟連接9密封。這樣第二管板和第三管板之間殼體能 夠自由伸縮,以消除外管和殼體因熱膨脹不同所帶來的不利影響。
所述第一殼體和/或所述第二殼體在所述第三管板10和所述第四管板14 之間斷開,并在該斷開處用軟連接13密封。這樣第三管板和第四管板之間殼 體能夠自由伸縮,以消除內管和殼體因熱膨脹不同所帶來的不利影響。
考慮到鼓入過量的冷空氣,也可能造成第一殼體中的熱煙氣在開始段過 冷,因此在冷空氣進口的下方,即在所述第一殼體和/或所述第二殼體的所述 第二管板和第三管板之間、靠近所述第二管板的位置處,裝有若干測溫裝置7、 21,若煙氣溫度低于設定溫度,則測溫裝置7、 21向中控發出信號,由中控 控制裝在冷風管道上的閥門開度,以調節鼓入的冷風量,使內管內的煙氣溫度保持在給定的范圍內。同樣裝在另一殼體上的測溫裝置則可以保證煙氣出
口溫度在合適的范圍內。
進一步地,為了進一步避免熱煙氣局部過冷,在所述第一殼體和/或所述
第二殼體的所述第一管板2、 17和第四管板14、 20的相對側設有保溫層。 應當理解的是,上述實施例中,殼體的橫截面形狀是以方形或圓形為例
進行說明的,但本實用新型并不限于此,殼體的橫截面形狀也可以是長方形,
五邊形、六邊形等形狀。
以上所述,僅為本實用新型的較佳實例,但本實用新型的保護范圍并不
局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內,
可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此,本
實用新型的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
權利要求1、一種換熱器,包括殼體,在所述殼體上設有熱流入口和熱流出口,在所述熱流入口和熱流出口之間并排布設有至少兩條內管,在所述殼體上還設有冷流入口和冷流出口,其特征在于在所述各內管上與所述冷流入口相對的管段部分外側套設有中間套管。
2、 根據權利要求l所述的換熱器,其特征在于在所述內管的剩余管段 部分外側套設有外管。
3、 根據權利要求2所述的換熱器,其特征在于所述殼體包括第一殼體 和第二殼體,所述第一殼體和第二殼體并排串聯連接;在所述每個殼體內沿殼體的長度方向順序設置有第一管板、第二管板、 第三管板和第四管板;所述熱流入口設在所述第一殼體的端部,所述熱流出口設在所述第二殼 體的端部;所述冷流入口設在所述第 一殼體的側壁上、且位于所述第 一殼體內的所 述第一管板和第二管板之間,所述冷流出口設在所述第二殼體的側壁上、且 位于所述第二殼體內的所述第一管板和第二管板之間;所述內管的兩端分別穿設在所述第一管板上和所述第四管板上,所述外 管的兩端分別穿設在所述第二管板上和所述第三管板上,所述中間套管的一 端設在所述第一管板上,另一端伸入所述外管內;所述第 一殼體的第三管板和第四管板之間的空腔與所述第二殼體的第三 管板和第四管板之間的空腔通過中間接管相連通;所述第 一殼體遠離熱流入口的端部與所述第二殼體遠離熱流出口的端部 通過底部接管相連通。
4、 根據權利要求3所述的換熱器,其特征在于所述第一殼體和/或所述 第二殼體在所述第二管板和第三管板之間斷開,并在該斷開處用軟連接密封。
5、 根據權利要求3或4所述的換熱器,其特征在于:所述第一殼體和/或 所述第二殼體在所述第三管板和所述第四管板之間斷開,并在該斷開處用軟連接密封。
6、 根據權利要求3所述的換熱器,其特征在于:在所述第一殼體和/或所 述第二殼體的所述第二管板和第三管板之間、靠近所述第二管板的位置處設有測溫裝置。
7、 根據權利要求3所述的換熱器,其特征在于在所述第一殼體和/或所 述第二殼體的所述第一管板和第四管板的相對側設有保溫層。
專利摘要本實用新型公開了一種換熱器,涉及管殼式換熱器,為避免局部的強烈熱交換、并提高換熱效率的問題而設計。該換熱器,包括殼體,在所述殼體上設有熱流入口和熱流出口,在所述熱流入口和熱流出口之間并排布設有至少兩條內管,在所述殼體上還設有冷流入口和冷流出口,在所述各內管上與所述冷流入口相對的管段部分外側套設有中間套管。本實用新型適用于對流體的熱交換。
文檔編號F28D7/16GK201397068SQ20092009043
公開日2010年2月3日 申請日期2009年5月25日 優先權日2009年5月25日
發明者侯廣超, 成庚生, 熊軍亭, 郭相生 申請人:河南中材環保有限公司