双流道管壳式热交换器及换热方法技术

本发明专利技术公开了一种双流道管壳式热交换器及换热方法，双流道管壳式热交换器内设有复腔管箱，复腔管箱内设有分配器，介质流体流向复腔管箱并通过分配器均匀进入两组或多组的换热管中，进行换热后在进入到复腔管箱，然后介质流体再次从复腔管箱流向两组或多组换热管，往返多次进行换热。通过上述方式，本发明专利技术双流道管壳式热交换器及换热方法可以提高介质流速，避免介质在管箱流动转向时产生气液分层现象而造成换热管利用率低，有效地解决了换热不均的问题，提高了热交换器的换热系数。

【技术实现步骤摘要】
双流道管壳式热交换器及换热方法
本专利技术涉及热交换器设备
，特别是涉及一种双流道管壳式热交换器及换热方法。
技术介绍
热交换器是热流体和冷流体之间进行热量传递的设备，是石油化工、动力、环保、制冷等工业部门的通用设备，是制冷系统中重要的部件。在制冷系统中，作为蒸发器和冷凝器使用。而蒸发器相比冷凝器而言显得更麻烦一些，对制冷系统的影响也更大。蒸发器分为干式蒸发器和满液式蒸发器。干式蒸发器与满液式蒸发器相比有以下特点：1、制冷剂的流速快，可以将润滑油带入压缩机；2、充注制冷剂量少；3、载冷剂为水时候不易发生冻结事故。但是干式蒸发器也有自身的缺点：在多流程的干式蒸发器中，气液两相的制冷剂在管箱内转向时，会发生气液分层现象，从而影响了制冷剂在一下个流程各管子中的均匀分配，含气量越多，这种分配不均匀性也就越严重，出现部分管子没有或只有少量的液体（即空管现象），而失去了蒸发传热的作用，蒸发器全部传热面积也没有有效地利用。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种双流道管壳式热交换器及换热方法，可以保证每一管程中制冷剂的均匀分布，提高了制冷剂流速，增大了换热系数，换热器的换热性能显著增强。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种双流道管壳式热交换器，包括：壳体，壳体端部设有复腔管箱，复腔管箱内设有前置管箱和后置管箱，前置管箱和后置管箱分别由一个或多个相对独立的腔体组成，前置管箱和后置管箱与壳体内部的换热管相通，形成至少两个相对独立的流道用于实现流体往返。在本专利技术一个较佳实施例中，壳体端部还设有管板，复腔管箱固定于管板上，复腔管箱与管板之间通过垫片实现密封，前置管箱由复腔管箱、垫片和管板形成相对独立的腔体，后置管箱相对独立置于复腔管箱内部。在本专利技术一个较佳实施例中，前置管箱包括至少三个相对独立的腔体，形成相互独立设置的第一前置管箱、第二前置管箱和第三前置管箱；后置管箱包括至少三个相对独立的腔体，形成相互独立设置的第一后置管箱、第二后置管箱和第三后置管箱。在本专利技术一个较佳实施例中，壳体内部设有至少两组换热管，换热管上连接有折流板，复腔管箱内的多个前置管箱和多个后置管箱与壳体内部的换热管交替连通。在本专利技术一个较佳实施例中，壳体上设有壳程流体进口和壳程流体出口，复腔管箱上设有管程流体进口和管程流体出口。在本专利技术一个较佳实施例中，流体的进口设于复腔管箱上时，在复腔管箱上设有分液器。在本专利技术一个较佳实施例中，复腔管箱上还设有管程流体入口管箱A、管程流体入口管箱B和管程流体出口管箱，流体通过管程流体进口进入复腔管箱，经过分液器形成两股流体，然后分别流入流体入口管箱A和流体入口管箱B，在复腔管箱和换热管中经过交替折返后从管程流体出口管箱中流出。在本专利技术一个较佳实施例中，热交换器包括由复腔管箱构成的U形管式热交换器、固定管板式热交换器、浮头式热交换器、填料函式热交换器或釜式重沸器。在本专利技术一个较佳实施例中，热交换器包括由复腔管箱构成的U形管式热交换器，靠近隔板区域的换热管在管板处交叉或水平布置。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种双流道管壳式热交换器的换热方法，流体进入到复腔管箱内部，分流成至少两股流体，然后均匀流入两组或多组换热管中，进行换热后再进入到复腔管箱内部，然后流体再次从复腔管箱流向两组或多组换热管，往返多次实现换热，在此过程中两股流体交替进入前置管箱和后置管箱进行折返。本专利技术的有益效果是：本专利技术双流道管壳式热交换器及换热方法能够提高介质流速、避免介质在管箱流动转向时产生气液分层现象而造成换热管利用率低，有效地解决了换热不均的问题，提高了热交换器的换热系数。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图，其中：图1是本专利技术的双流道管壳式热交换器一较佳实施例的结构示意图；图2a是图1所示双流道管壳式热交换器中复腔管箱的结构示意图；图2b是图2a的A-A向视图；图2c是图2a的B-B向视图；图2d是图2b的C-C向视图；图3是图1所示双流道管壳式热交换器中垫片的结构示意图；图4a是图1所示双流道管壳式热交换器中管箱内A流道的流向说明图；图4b是图1所示双流道管壳式热交换器中管束内A流道的流向说明图；图5a是图1所示双流道管壳式热交换器中管箱内B流道的流向说明图；图5b是图1所示双流道管壳式热交换器中管束内B流道的流向说明图；图6a是双流道u形管式热交换器中管箱内流道的流向说明图；图6b是双流道u形管式热交换器中管束内流道的流向说明图；附图中各部件的标记如下：1、管程流体进口，2、管程流体出口，3-0、复腔管箱，3-1、分液器，3-2、管程流体出口管箱，3-3、流体入口管箱A，3-4、流体入口管箱B，3-5、第一前置管箱，3-6、第二前置管箱，3-7、第三前置管箱，3-8、第一后置管箱，3-9、第二后置管箱，3-10、第三后置管箱，4、垫片，5、管板，6、壳程流体出口，7、壳体，8、管束，8-1a、管组8-1的a端，8-1b、管组8-1的b端，8-2a、管组8-2的a端，8-2b、管组8-2的b端，8-3a、管组8-3的a端，8-3b、管组8-3的b端，8-4a、管组8-4的a端，8-4b、管组8-4的b端，8-5a、管组8-5的a端，8-5b、管组8-5的b端，8-6a、管组8-6的a端，8-6b、管组8-6的b端，8-7a、管组8-7的a端，8-7b、管组8-7的b端，8-8a、管组8-8的a端，8-8b、管组8-8的b端，9、折流板，10、壳程流体进口；以下是u形管热交换器的管组编号说明8-1′a、管组8-1′的a端，8-1′b、管组8-1′的b端，8-2′a、管组8-2′的a端，8-2′b、管组8-2′的b端，8-3′a、管组8-3′的a端，8-3′b、管组8-3′的b端，8-4′a、管组8-4′的a端，8-4′b、管组8-4′的b端，8-5′a、管组8-5′的a端，8-5′b、管组8-5′的b端，8-6′a、管组8-6′的a端，8-6′b、管组8-6′的b端，8-7′a、管组8-7′的a端，8-7′b、管组8-7′的b端，8-8′a、管组8-8′的a端，8-8′b、管组8-8′的b端。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1至图6，本专利技术实施例包括：实施例一一种双流道管壳式热交换器，包括：壳体7，壳体7端部设有复腔管箱3-0和管板5，复腔管箱3-0固定于管板5上，复腔管箱3-0与管板5之间通过垫片4实现密封。壳体7内部设有换热管8，复腔管箱3-0内设有前置管箱和后置管箱，前置管箱和后置管箱分别由一个或多个相对独立的腔体组成。其中前置管箱由复腔管箱3-0、垫片4和管板5形成相对独立的腔体，后置管箱相对独立置于复腔管箱3-0内部。壳体7内部设有两组或多组换热管8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双流道管壳式热交换器，其特征在于，包括：壳体，壳体端部设有复腔管箱，复腔管箱内设有前置管箱和后置管箱，前置管箱和后置管箱分别由一个或多个相对独立的腔体组成，前置管箱和后置管箱与壳体内部的换热管相通，形成至少两个相对独立的流道用于实现流体往返。

【技术特征摘要】
1.一种双流道管壳式热交换器，其特征在于，包括：壳体，壳体端部设有复腔管箱，复腔管箱内设有前置管箱和后置管箱，前置管箱和后置管箱分别由一个或多个相对独立的腔体组成，前置管箱和后置管箱与壳体内部的换热管相通，形成至少两个相对独立的流道用于实现流体往返。2.根据权利要求1所述的双流道管壳式热交换器，其特征在于，壳体端部还设有管板，复腔管箱固定于管板上，复腔管箱与管板之间通过垫片实现密封，前置管箱由复腔管箱、垫片和管板形成相对独立的腔体，后置管箱相对独立置于复腔管箱内部。3.根据权利要求2所述的双流道管壳式热交换器，其特征在于，前置管箱包括至少三个相对独立的腔体，形成相互独立设置的第一前置管箱、第二前置管箱和第三前置管箱；后置管箱包括至少三个相对独立的腔体，形成相互独立设置的第一后置管箱、第二后置管箱和第三后置管箱。4.根据权利要求3所述的双流道管壳式热交换器，其特征在于，壳体内部设有至少两组换热管，换热管上连接有折流板，复腔管箱内的多个前置管箱和多个后置管箱与壳体内部的换热管交替连通。5.根据权利要求1所述的双流道管壳式热交换器，其特征在于，壳体上设有壳程流体进口和壳程流体出口，复腔管箱上设有管程流体进口和管程流体出口...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢黎，李全利，沈光华，
申请(专利权)人：无锡市同力空调设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32