套管式发明换热器的制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种套管式发明换热器，涉及换热【技术领域】，解决了现有技术中套管式换热器换热系数较小的问题。本发明提供的一种套管式换热器，包括至少一个管束体，所述管束体包括套管管束、高压封头和低压套筒；其中，套管管束由多个同心圆套管构成，同心圆套管包括壳程和管程；管程通过高压管板连接固定，高压封头与高压管板焊接；壳程通过低压管板连接固定，低压管板与高压管板是同心不同孔径的对应孔板，所述低压管板与高压管板之间通过低压套筒连接。
【专利说明】套管式发明换热器
【技术领域】
[0001]本发明涉及换热【技术领域】，尤其涉及一种套管式发明换热器。
技术背景
[0002]目前，水冷式换热器主要有两种形式:小型套管式换热器和大中型管壳式换热器。
[0003]小型套管式存在管接头多、易泄漏、流动阻力大等问题。
[0004]大中型管壳式换热器主要由壳体、管束、管板和封头等部分组成，壳体多呈圆形，内部装有平行管束或者螺旋管，管束两端固定于管板上。在管壳式换热器内进行换热的两种流体，一种在管内流动，其行程称为管程；一种在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。
[0005]目前，多使用大中型的管壳式换热器，这种换热器结构较简单，操作可靠，但从换热角度看效果不好，因为流体在壳程中流动时存在着折流板一壳体、折流体一换热管、管束一壳体之间的旁路。通过这些旁路的流体，没有充分参与换热，换热系数较低。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种套管式换热器，用于解决现有技术中管壳式换热器换热系数较小的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种套管式换热器，包括至少一个管束体，所述管束体包括套管管束、高压封头和低压套筒；其中，套管管束由多个同心圆套管构成，同心圆套管包括壳程和管程；管程通过高压管板连接固定，高压封头与高压管板焊接；壳程通过低压管板连接固定，低压管板与高压管板是同心不同孔径的对应孔板，所述低压管板与高压管板之间通过低压套筒连接。
[0008]其中，所述同心圆套管以等边三角形排列布置形成套管管束。
[0009]其中，所述管程走高压流体，所述壳程走低压流体，两种流体逆流以达到充分换热。
[0010]其中，根据压力需要选择胀接或是胀焊结合的方式固定所述管程和所述高压管板。
[0011]其中，根据压力不同，高压:10MPa?35MPa，选择双槽胀接加焊接相结合的方式，中压:3MPa?lOMPa，选择单槽胀接加焊接的方式，低压:0.2MPa?3MPa，选择单胀接方式。
[0012]其中，高压管板根据管程流体介质及压力的不同选择Q345、304SS或20#钢等材质加工成型，各个孔呈等边三角形排列布置。
[0013]其中，所述低压管板根据壳程流体介质及压力的不同，选择Q345、304SS或20#钢材质加工成型，低压管板上的各个孔呈等边三角形排列布置，安装时各个孔与高压管板的孔是一一对应的。
[0014]其中，其特征在于，每个管束体之间通过串联或者并联的方式组合。
[0015]其中，通过对管束体进出口之间焊接、丝扣或法兰的连接方式实现每个管束体之间的串联或并联。
[0016]本发明实施例提供的套管式换热器，针对两种需要换热器的流体采取逆流方式，使管程和壳程流体充分接触，换热效果达到最理想状态，提高了换热系数，解决了现有技术中大中型换热器换热系数较小的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1所示为本发明实施例提供的套管式换热器的结构示意图；
[0018]图2所示为本发明实施例提供的高压管板的结构示意图；
[0019]图3所示为图2所示高压管板A-A侧剖面图；
[0020]图4所示为本发明实施例提供的低压管板的结构示意图；
[0021]图5所示为图4所示的低压管板A-A侧剖面图；
[0022]图6所示为本发明实施例提供的管套式换热器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细的描述。
[0024]图1所示为本发明实施例提供的套管式换热器的结构示意图。
[0025]如图1所示，本发明实施例提供的套管式换热器，包括至少一个管束体100，所述管束体100包括套管管束101、高压封头102和低压套筒103。
[0026]其中，套管管束100由多个以等边三角形排列布置的同心圆套管200构成，同心圆套管200包括壳程201和管程202。管程201通过高压管板300连接固定，高压封头102与高压管板300焊接；壳程201通过低压管板400连接固定，低压管板400与高压管板300是同心不同孔径的对应孔板，所述低压管板400与高压管板300之间通过低压套筒103连接。
[0027]其中，两种不同直径的管子套在一起组成同心圆套管200，同心圆套管200中外部管子称为壳程201，同心圆套管200中内部管子称为管程202。
[0028]在本发明一实施例中，套管式换热器是用两种尺寸不同的标准管连接而成的同心圆套管构成，通过两种不同介质在壳程和管程内逆向流动以达到换热的效果。根据流体的性质及流量的需要选择合适的标准管材并确定每程套管的数量，以等边三角形排列布置组成一个套管管束，管束的进出口两端通过高低压管板固定连接。
[0029]在本发明一实施例中，通常选择管程走高压流体，壳程走低压流体，两种流体逆流以达到充分换热。管程用高压管板连接固定，根据压力需要选择胀接或是胀焊结合的方式，封头与高压管板焊接。壳程套管用低压管板固定，低压管板与高压管板是同心不同孔径的对应孔板，用套筒连接，同样采取焊接的连接方式。
[0030]图2所示为本发明实施例提供的高压管板的结构示意图。
[0031]图3所示为本发明实施例提供的高压管板的剖面图。
[0032]如图2和图3所示，在本发明一实施例中，高压管板300为管程的孔板，根据管程流体介质及压力的不同，可选择Q345、304SS、20#钢等材质加工成型，各个孔呈等边三角形排列布置，根据压力不同，高压(1MPa?35MPa)选择双槽胀接加焊接相结合的方式，中压(3MPa?1MPa)选择单槽胀接加焊接的方式，低压(0.2MPa?3MPa)选择单胀接方式。
[0033]图4所示为本发明实施例提供的低压管板的结构示意图。
[0034]图5所示为本发明实施例提供的低压管板的剖面图。
[0035]如图4及图5所示，在本发明一实施例中，低压管板400为壳程的孔板，根据壳程流体介质及压力的不同，可选择Q345、304SS、20#钢等材质加工成型，各个孔呈等边三角形排列布置，安装时各个孔与高压管板的孔是一一对应的，以保证套管的管程和壳程的同心。
[0036]图6所示为本发明实施例提供的管套式换热器的结构示意图。
[0037]在本发明一实施例中，如图6所示，如果单个管束体热量不够，可以采取串联或并联管束体100组合。为两个换热筒串联组合，以适应设备整体换热量及占地的需要。内管及套管的进出口根据需要可以采取焊接、丝扣、法兰等多种连接方式，且进出口方向可根据需要不同方向及角度进行调整，灵活方便。
[0038]在本发明一实施例中，串联换热器和电加热器的的组合，该换热器多用于空调冷热水系统。电辅加热器可直接串联在系统中，安装形式灵活多样。系统整体可水平或垂直布置，根据需要进行调整。
[0039]本设计针对两种需要换热器的流体采取逆流方式，使管程和壳程流体充分接触，换热效果达到最理想状态。管程材质根据介质的不同选择碳钢、不锈钢等材质，将热阻降至最低值。且管束的套管呈等边三角形排列，使在最小的空间内布置更大的换热面积。从而获得最大的换热量。
[0040]此外，该换热器通常在低点加装排水阀，高点加装排气阀，安装位置根据需要灵活确定。可极好的适用于北方室外环境或是高海拔等环境恶劣的工况中。
[0041]本发明的优点是换热系数高，装置紧凑占用空间小，且安全稳定，安装灵活，适用于空调制冷，油田化工等需要各种需要换热的场合。
【权利要求】
1.一种套管式换热器，其特征在于，包括至少一个管束体，所述管束体包括套管管束、高压封头和低压套筒； 其中，套管管束由多个同心圆套管构成，同心圆套管包括壳程和管程；管程通过高压管板连接固定，高压封头与高压管板焊接；壳程通过低压管板连接固定，低压管板与高压管板是同心不同孔径的对应孔板，所述低压管板与高压管板之间通过低压套筒连接。
2.根据权利要求1所述的套管式换热器，其特征在于，所述同心圆套管以等边三角形排列布置形成套管管束。
3.根据权利要求1所述的套管式换热器，其特征在于，所述管程走高压流体，所述壳程走低压流体，两种流体逆流以达到充分换热。
4.根据权利要求1所述的套管式换热器，其特征在于，根据压力需要选择胀接或是胀焊结合的方式固定所述管程和所述高压管板。
5.根据权利要求4所述的套管式换热器，其特征在于，根据压力不同，高压:10MPa?35MPa，选择双槽胀接加焊接相结合的方式，中压:3MPa?lOMPa，选择单槽胀接加焊接的方式，低压:0.2MPa?3MPa，选择单胀接方式。
6.根据权利要求1所述的套管式换热器，其特征在于，高压管板根据管程流体介质及压力的不同选择Q345、304SS或20#钢等材质加工成型，各个孔呈等边三角形排列布置。
7.根据权利要求6所述的套管式换热器，其特征在于，所述低压管板根据壳程流体介质及压力的不同，选择Q345、304SS或20#钢材质加工成型，低压管板上的各个孔呈等边三角形排列布置，安装时各个孔与高压管板的孔是一一对应的。
8.根据权利要求1-7任一项所述的套管式换热器，其特征在于，每个管束体之间通过串联或者并联的方式组合。
9.根据权利要求8所述的套管式换热器，其特征在于，通过对管束体进出口之间焊接、丝扣或法兰的连接方式实现每个管束体之间的串联或并联。
【文档编号】F28D7/10GK104344750SQ201310330683
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年7月30日 优先权日:2013年7月30日
【发明者】刘旭阳, 张忠家, 孙艳 申请人:天津凯德实业有限公司