本实用新型专利技术涉及一种热交换装置，包括壳体和多个中空管，所述多个中空管置于所述壳体的内部，壳体的内壁与其相邻近的中空管之间形成有第一间隙，所述多个中空管之间形成有与第一间隙连通的第二间隙，所述壳体上设有第一入口和第一出口，以及第二入口和第二出口，所述第一入口和第一出口与所述多个中空管连通，所述第二入口和第二出口与所述第一间隙连通，其特征在于：还包括至少一个定位板，所述定位板垂直于中空管的轴向设置，所述定位板上开设有多个通孔，所述中空管至少贯穿部分所述通孔，所述通孔包括供第二间隙内的壳程流体通过的过流孔。实用新型专利技术的目的在于提供一种增加热交换器的总传热系数的同时，又能减小流体流动阻力的热交换装置。的热交换装置。的热交换装置。
【技术实现步骤摘要】
一种热交换装置
[0001]本技术涉及一种换热装置，特别是一种热交换装置。
技术介绍
[0002]传热是指由于温度差异引起的能量转移，又称热传递。无论在能源、宇航、动力、机械等工业部门，还是在农业、环境保护等其他部门中都涉及到许多有关传热的问题。而化学工业与传热的关系尤为密切，这是因为化工生产中的很多过程和单元操作，都需要进行加热和冷却。目前，热交换装置是实现化工等领域生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。
[0003]中国专利CN201387261Y公开了一种双向防腐蚀型聚四氟乙烯列管换热器，该换热器是由筒体和位于筒体内部的多个聚四氟乙烯换热管组成，其中筒体的内壁具有聚四氟乙烯涂层。该换热器可以实现同时对两种强腐蚀性介质换热，当A和B两种物料互为换热介质时，用A加热B或者用B冷却A，达到了节能减耗的目的。
[0004]在现有技术中，为了增加换热器的传热系数，会在筒体的内部安装挡板，当流体在换热管间流动时，因流速和流向不断发生着变化，当流体的雷诺指数Re＞100时即可达到湍流，使得对流传热系数加大。但由于挡板的作用，液体在筒体内部轴向流动时，只能在挡板与壳体内壁的间隙间流动，此时液体的流动阻力也随之增加，影响换热器的总传热系数。
技术实现思路
[0005]本技术所要达到的目的是提供一种增加热交换器的总传热系数的同时，又能减小流体流动阻力的热交换装置。
[0006]为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种热交换装置，包括壳体和多个中空管，所述多个中空管置于所述壳体的内部，所述壳体的内壁与其相邻近的中空管之间形成有第一间隙，所述多个中空管之间形成有第二间隙，所述第一间隙与所述第二间隙连通，所述壳体上设有供管程流体流入的第一入口和供管程流体流出的第一出口，以及供壳程流体流入的第二入口和供壳程流体流出第二出口，所述第一入口和第一出口与所述多个中空管连通，所述第二入口和第二出口与所述第一间隙连通，其特征在于：还包括至少一个定位板，所述定位板垂直于中空管的轴向设置，所述定位板上开设有多个通孔，所述中空管至少贯穿部分所述通孔，所述通孔包含供第二间隙内的壳程流体通过的过流孔。
[0007]本技术中的热交换器是典型的间壁式管壳热交换器，该种热交换器的特点是冷、热两流体被固体壁面隔开，不相混合，通过间壁进行热量的交换。管程流体通过所述第一入口进入多个中空管后，从第一出口流出中空管，壳程流体通过第二入口在第一间隙和第二间隙之间流动，然后通过第二出口流出壳体，这个过程实现两种流体的热交换过程。为了保证多个中空管都能与壳程流体充分接触，完成热交换，中空管之间要有固定距离的间隙。在本技术中，壳体内部设有具有多个通孔的定位板，中空管穿过部分所述通孔，使得中空管之间形成有第二间隙。
[0008]流体具有黏性，流动时存在着内摩擦是流体阻力产生的根源。当壳程流体在壳体内部流动时，因为挡板的存在，壳程流体与挡板之间会产生阻碍流体流动的阻力。在本技术中，定位板上开设有供壳程流体通过的过流孔，部分壳程流体可以从过流孔中流过，可降低壳程流体在流动过程中消耗的能量，减小能量损失。
[0009]进一步的，所述过流孔包括第一过流孔，所述中空管穿过所述第一过流孔，且所述第一过流孔的内壁与穿过其间的中空管的外壁之间形成有供壳程流体轴向通过的间隙。
[0010]过流孔包括中空管能够穿过其间的第一过流孔，而中空管的外壁与第一过流孔的内壁之间形成有间隙，可供壳程流体轴向通过。如此设计，在减小壳程流体的阻力损失的同时，又让中空管之间形成稳定的第二间隙，保证热交换器的热交换功能。
[0011]进一步的，所述过流孔为中空管的外切多边形。
[0012]第一过流孔为管子的外切多边形，那么第一过流孔既能稳固住中空管，防止中空管松动而发生碰撞，同时，第一过流孔也存在很多未被管子占据的空间，壳程流体在壳体内部轴向流动时，不仅可以通过第一间隙，还可以通过过流孔内未被中空管占据的空间，因此，增大了壳程流体流动的横截面积，减小流动阻力和能量损耗，保证了热交换的进行。
[0013]进一步的，所述通孔包含定位孔，所述中空管穿过所述定位孔，且所述定位孔分布在所述定位板上的一端，所述第一过流孔分布在所述定位板上的剩余位置上，所述相邻两个定位板在所述壳体内部错列布置。
[0014]定位板上具有定位孔，如此设计，可以保证多个中空管能够稳固的保持在壳体内，防止中空管之间相互碰撞而导致其破损。其中定位孔和第一过流孔按照一定的排列方式分布在定位板上，具体的，过流孔分布在定位板上的一端，而定位孔则分布在定位板的剩余位置上，而相邻两个定位板是错列布置。如此设计，使壳程流体在壳体和中空管之间沿定位板作折流流动，可增大热交换器的对流传热系数。
[0015]进一步的，所述定位板的截面是圆形，其边缘与所述壳体的内壁形成环形的第三间隙，所述第三间隙的高度记为H，所述壳体的内径记为D，H和D之间满足：0.05≤H/D≤0.1。
[0016]定位板的边缘与壳体的内壁形成环形的第三间隙，第三间隙的高度H与壳体的内径D满足：0.05≤H/D≤0.1。而H/D＜0.05或H/D＞0.1都不利于传热。
[0017]进一步的，所述定位板的边缘在所述第一间隙内延伸至所述壳体的内壁，且所述定位板上开设有多个开孔，所述开孔位于所述第一间隙内。
[0018]定位板的边缘延伸至壳体的内壁，所述定位板在第一间隙内开设有开孔。如此设计，保证了定位板在壳体内部的稳定性，进而避免了中空管因定位板的晃动而发生晃动。而定位板在第一间隙的位置上设的开孔可供壳程流体流过，保证壳程流体在壳体内部的正常流动。
[0019]进一步的，所述过流孔包括第二过流孔，所述第二过流孔仅且只允许壳程流体轴向通过。
[0020]过流孔包括第二过流孔，所述第二过流孔只允许壳程流体轴向通过，即，中空管不穿过第二过流孔。如此设计，避免壳程流体因定位板的存在而发生堵塞滞留现象，进一步的保证了壳程流体在壳体内部的流通。
[0021]进一步的，所述定位板的截面是圆缺形，切去的弓形高度记为A，所述壳体的内径记为D，A和D之间满足：0.1≤A/D≤0.4。
[0022]定位板的截面是圆缺形，切去的弓形高度记为A与壳体的内径记为D之间满足：0.1≤A/D≤0.4。A与D的比值过大或过小都不利于传热。
[0023]进一步的，所述相邻两个定位板的距离记为h，所述壳体的内径记为D，h和D之间满足：0.2≤h/D≤1。
[0024]两相邻的定位板的距离h与外壳内径D的比值满足：0.2≤h/D≤1。若h/D＜0.2，不便于制造和检修，同时阻力也较大；若h/D＞1，流体就难于垂直地流过管束，使对流系数下降。
[0025]进一步的，所述相邻多个通孔的中心连线是规则的正多边形。
[0026]壳程流体在第一间隙和第二间隙流动时，由于中空管与中空管之间的影响，传热的情况较复杂，其中中空管的排列方式会影响对流传热系数。通常，中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种热交换装置，包括壳体和多个中空管，所述多个中空管置于所述壳体的内部，所述壳体的内壁与其相邻近的中空管之间形成有第一间隙，所述多个中空管之间形成有第二间隙，所述第一间隙与所述第二间隙连通，所述壳体上设有供管程流体流入的第一入口和供管程流体流出的第一出口，以及供壳程流体流入的第二入口和供壳程流体流出第二出口，所述第一入口和第一出口与所述多个中空管连通，所述第二入口和第二出口与所述第一间隙连通，其特征在于：还包括至少一个定位板，所述定位板垂直于中空管的轴向设置，所述定位板上开设有多个通孔，所述中空管至少贯穿部分所述通孔，所述通孔包括供第二间隙内的壳程流体轴向通过的过流孔。2.根据权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，所述过流孔包括第一过流孔，所述中空管穿过所述第一过流孔，且所述第一过流孔的内壁与穿过其间的中空管的外壁之间形成有供壳程流体轴向通过的间隙。3.根据权利要求2所述的热交换装置，其特征在于，所述第一过流孔为中空管外壁的外切多边形。4.根据权利要求2所述的热交换装置，其特征在于，所述通孔包括定位孔，所述中空管穿过所述定位孔，所述定位孔分布在所述定位板上的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾建东，张佳锋，胡斌，
申请(专利权)人：杭州科百特科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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