管壳式换热器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种管壳式换热器，包括壳体，壳体上设置有壳程介质进口接头和壳程介质出口接头，壳体一端设置有盖板，盖板上设置有管程介质进口接头、管程介质出口接头，壳体内设置有多组换热管单元，每组换热管单元均分别包括两根以上的换热管，换热管由壳体的一端延伸至壳体的另一端，相邻两组换热管单元的换热管通过U型弯头一一对应串联对接形成两条以上的折流回路；管程介质进口接头通过分液器对接换热管单元将管程介质分配到各换热管内，管程介质出口接头通过集液器对接换热管单元将流经各换热管的管程介质汇集。本申请简化了结构，降低了换热器部件的加工、组装难度，同时有助于获得更高的换热效果。

Shell and tube heat exchanger

【技术实现步骤摘要】
管壳式换热器
本技术涉及换热器领域，尤其涉及一种管壳式换热器。
技术介绍
原有的壳管式换热器管程介质进口和出口设置在两个管箱上，固定在壳体的两端，其在制造的时候，因为管程介质(制冷剂，如氟)具有较高工作压力，对于管箱和壳体之间的密封要求高，造成了加工、制造、安装的困难，且使用过程中容易造成管程介质泄漏。此外，该结构的换热器有两处结合面需要进行密封，大幅度增加了制造成本，而且，管程介质进入换热管后各换热管中的管程介质分布不均匀，造成热交换效率低。作为对原有壳管式换热器的改进，专利公告号CN103063060B公开了一种新型壳管式换热器，设有将管程介质进口和多个U型换热管进口连通且将从所述管程介质进口进入的管程介质均匀分配到U型换热管内的分液器，所述U型换热管为相互串接的两个或多个U型换热管；多个U型换热管通过U型弯头串接在一起，通过改变U型换热管串接的数量，换热管的管程长度成倍地增加，弥补管程不足的缺点。但是，在实际生产制造中发现U型换热管的制造、在换热器壳体内的安装、与折流板的组装都非常不方便，操作难度大，换热器体积越小安装难度越大，限制了该结构换热器的推广生产。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种改进的管壳式换热器，简化各部件的结构，方便部件的制造、组装，提高整个换热器的结构可靠性，获得同等换热体积下获得更高的换热效率。本技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种管壳式换热器，包括壳体，所述壳体上设置有壳程介质进口接头和壳程介质出口接头，壳体一端设置有盖板，所述盖板上设置有管程介质进口接头、管程介质出口接头，所述壳体内设置有多组换热管单元，每组换热管单元均分别包括两根以上的换热管，所述换热管由壳体的一端延伸至壳体的另一端，相邻两组换热管单元的换热管通过U型弯头一一对应串联对接形成两条以上的折流回路；所述管程介质进口接头通过分液器对接换热管单元将管程介质分配到各换热管内，所述管程介质出口接头通过集液器对接换热管单元将流经各换热管的管程介质汇集。可选地，所述壳程介质出口接头位于所述盖板所在的壳体一端，所述壳程介质进口接头位于壳体的另一端。管程介质和壳程介质在同一方向上接触，有助于形成较好的换热接触方式，提高换热接触面积。优选地，所述换热管为直管，便于生产、组装、更换，且便于换热管在壳体内布局。可选地，所述换热管与U型弯头螺纹连接，比如采用内螺纹的换热管与U型弯头进行连接。优选地，所述U型弯头的内管径小于换热管的内管径。由于汽液两相复杂的管程介质在换热过程中存在相变,单一的管程通径无法满足其最佳的换热性能的充分发挥,上述设置能有效解决该问题。管程介质制冷剂为液体为主的汽液两相体,在换热过程中,由于液体的不断吸热蒸发,体积迅速膨胀,管程制冷剂在单通径的换热管前半部处流速不够,但在换热管后半部处流速过快,阻力增加,影响了热交换效率,上述措施很好的解决了这一难题,提高了换热效率。所述壳体内设置有折流板，所述多组换热管单元贯穿折流板。折流板为螺旋折流板，由壳体一端延伸至另一端；或者为弓形折流板，由壳体一端排列至另一端。折流板(6)的边缘设置有厚度小于折流板的裙边，所述裙边填补折流板边缘与壳体内壁的间隙。裙边能够克服壳体与折流板由于尺寸公差配合的间隙,避免了换热器水路容易发生的旁流、漏流:同时保证折流板不至于悬空在壳体内,避免铜管内芯的振动,提高换热器产品可靠性和使用寿命,提高换热效率。与现有技术相比，本技术的优点在于：本专利技术的新型壳管式换热器,将管程介质进口接头、出口接头均设置在壳体一端的盖板上,采用一个连接处配合一个密封垫进行密封,降低了密封、加工和装配难度。传统管程制冷剂从进口进入的时候,其为含有气体的液态,以往采用管箱进行分配的时候,进入各个内螺纹换热铜管内的管程介质不均匀,而且还会造成有的内螺纹换热铜管内管程制冷剂含气量多,有的内螺纹换热铜管内制冷剂含气量少,流速不合理。本申请通过分液器、集液器分别和多个换热管连通,采用分液器对管程制冷剂进行均匀分配,尤其是当汽液两相复杂的管程制冷剂时更能体现其无比的优越性,使得进入换热管内的管程制冷剂均匀,流速合理,显著提高换热效率。本申请的管程采用换热管和U型弯头的组合方式，形成多个折流的回路。通过增加或减少“U”型弯头的数量,可改变折流次数和管程，或通过改变换热管的管径和长度,可调整换热能力。附图说明图1为本技术管壳式换热器的示意图。(1)管程介质进口接头、(2)分液器、(3)换热管、(4)U型弯头、(5)壳体、(6)折流板、(7)集液器、(8)管程介质出口接头、(9)壳程介质进口接头、(10)壳程介质出口接头、(11)盖板、(12)排液管、(13)支架。具体实施方式以下结合附图实施例对本技术作进一步详细描述。如图1所示，本实施例的管壳式换热器包括壳体5，壳体5上设置有壳程介质进口接头9和壳程介质出口接头10，壳体5一端设置有盖板11，盖板11通过法兰连接方式密封在壳体5的一端。法兰5上设置有管程介质进口接头10、管程介质出口接头8，壳程介质出口接头10位于盖板所在的壳体5一端，壳程介质进口接头9位于壳体5的另一端。壳体5内设置有三组换热管单元，壳体5内设置有折流板(6)，所述多组换热管单元贯穿折流板。每组换热管单元均分别包括四根的换热管3，换热管3为内螺纹铜直管，换热管3由壳体5的一端延伸至壳体的另一端，相邻两组换热管单元的换热管3通过四个U型弯头4一一对应串联对接形成平行的四条折流回路。在组装时，换热管3与U型弯头4采用螺纹连接，组装非常方便。另外，本实施例中设计U型弯头4的内管径小于换热管3的内管径，即U型弯头的流通半径最小，该设计是因为管程介质制冷剂为液体为主的汽液两相体,在换热过程中,由于液体的不断吸热蒸发,体积迅速膨胀,管程制冷剂在单通径的换热管前半部处流速不够,但在换热管后半部处流速过快,阻力增加,会影响热交换效率。另外，管程介质进口接头1通过分液器2(通过焊接方式)对接换热管单元的四个换热管3将管程介质均匀分配到各换热管3内，管程介质出口接头8通过集液器7对接换热管单元的四个换热管3，将流经各换热管3的管程介质汇集排出。通过分液器2、集液器7分别和四个换热管连通,对管程制冷剂进行均匀分配,尤其是当汽液两相复杂的管程制冷剂时更能体现其无比的优越性,使得进入换热管内的管程制冷剂均匀,流速合理,显著提高换热效率本实施例中的分液器2具有与管程介质进口接头1对接的通流孔、与四个换热管一一对接的四个分流孔，四个分流孔与通流孔分别连通；集液器7具有与管程介质出口接头8对接的通流孔、与四个换热管一一对接的四个集流孔。分流器和集液器的构造是类似的，用途刚好相反，分液器和集液器的结构原理可参见专利公告号CN103063060B，具体分液器和集液器可以为市售产品或定制产品。壳体5内设置有折流板6，换热管贯穿折流板，如图1所示，折流板6为螺旋折流板，由壳体一端延伸至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管壳式换热器，包括壳体(5)，所述壳体(5)上设置有壳程介质进口接头(9)和壳程介质出口接头(10)，壳体(5)一端设置有盖板(11)，所述盖板上设置有管程介质进口接头(1)、管程介质出口接头(8)，其特征在于：所述壳体(5)内设置有多组换热管单元，每组换热管单元均分别包括两根以上的换热管(3)，所述换热管(3)由壳体的一端延伸至壳体的另一端，相邻两组换热管单元的换热管(3)通过U型弯头(4)一一对应串联对接形成两条以上的折流回路；/n所述管程介质进口接头(1)通过分液器(2)对接换热管单元将管程介质分配到各换热管内，所述管程介质出口接头(8)通过集液器(7)对接换热管单元将流经各换热管的管程介质汇集。/n

【技术特征摘要】
1.一种管壳式换热器，包括壳体(5)，所述壳体(5)上设置有壳程介质进口接头(9)和壳程介质出口接头(10)，壳体(5)一端设置有盖板(11)，所述盖板上设置有管程介质进口接头(1)、管程介质出口接头(8)，其特征在于：所述壳体(5)内设置有多组换热管单元，每组换热管单元均分别包括两根以上的换热管(3)，所述换热管(3)由壳体的一端延伸至壳体的另一端，相邻两组换热管单元的换热管(3)通过U型弯头(4)一一对应串联对接形成两条以上的折流回路；
所述管程介质进口接头(1)通过分液器(2)对接换热管单元将管程介质分配到各换热管内，所述管程介质出口接头(8)通过集液器(7)对接换热管单元将流经各换热管的管程介质汇集。


2.根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于：所述壳程介质出口接头(10)位于所述盖板所在的壳体一端，所述壳程介质进口接头(9)位于壳体的另一端。


3.根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于：所述换热管为直管。


4.根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于：所述换热管(3)与U型弯头(4)螺纹连接。


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【专利技术属性】
技术研发人员：缪君明，孙元贵，
申请(专利权)人：江苏远卓设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32