一种四流程板管式换热器及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种四流程板管式换热器，包括圆筒，圆筒两端均固定有端板形成换热器壳体；壳体内沿其轴向固定有隔板，隔板将壳体分为板程换热腔和管程换热腔；板程换热腔内与端板平行设置有多张换热板片；换热板片和端板上均开设有四个通孔，且通孔上均固定贯穿流体集散进出管，换热板片、端板、圆筒以及隔板共同组成多个小腔体，每个小腔体里有两个流体集散进出管上的流体集散孔漏出，从而形成彼此相间的可相变气体冷凝腔和冷却液腔。本发明专利技术公开的四流程板管式换热器及其使用方法，由于在一个换热器里同时采用了循环冷却液和低温冷却液对可相变流体进行换热冷凝和冷却，节约空间，提高换热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种四流程板管式换热器及其使用方法
本专利技术涉及换热设备
，更具体的说是涉及一种四流程板管式换热器及其使用方法。
技术介绍
换热器(heatexchanger)，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。目前，现在使用的换热器对有相变的换热过程不能保证充分换热，精准控温，即使是双流程管板换热器，因为板程和管程换热使用同一种冷却液，所以不能对流出的液体精准控温，需要多个换热器并联或者串联，连续工作才能完成，从而带来了整个换热系统整体造价和占用空间的增大。因此，如何提供一种四流程板管式换热器及其使用方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种四流程板管式换热器及其使用方法，在一个换热器里采用了循环冷却液和低温冷却液对可相变流体进行换热冷凝和冷却，不仅可以节约空间，提高换热效率，而且，通过控制板程和管程交换面积和两种冷却液的温度、流量，从而可以精准控制流出的冷凝液体的温度。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种四流程板管式换热器，包括圆筒，所述圆筒两端均固定有端板形成换热器壳体；所述壳体内沿其轴向固定有隔板，所述隔板将所述壳体分为板程换热腔和管程换热腔；所述板程换热腔内与所述端板平行设置有多张换热板片；所述换热板片和所述端板上均开设有四个通孔，且所述通孔上均固定贯穿流体集散进出管，所述换热板片、所述端板、所述圆筒以及所述隔板共同组成多个小腔体，每个所述小腔体里有两个所述流体集散进出管上的流体集散孔漏出，从而形成彼此相间的可相变气体冷凝腔和冷却液腔；所述管程换热腔内与所述端板垂直固定设置有多根换热管，所述圆筒靠近两端板处开孔并固定连接有低温冷却液流入管和低温冷却液流出管；所述圆筒对应所述管程换热腔的两端固定有半封头，多根所述换热管的两端贯穿所述端板与所述半封头的内腔相通，且两侧的所述半封头分别连接有冷凝液流入管和降温冷凝液流出管；且所述冷凝液流入管与其中一根流体集散进出管连通。本专利技术公开的四流程板管换热器，可相变气体在板程换热腔换热后被冷凝，冷凝后的液体进入管程换热腔进行换热，最后从降温冷凝液流出管流出；可相变气体在一个换热器里采用了循环冷却液和低温冷却液对可相变流体进行换热冷凝和冷却，不仅可以节约空间，提高换热效率，而且，通过控制板程和管程交换面积和两种冷却液的温度、流量，从而可以精准控制流出的冷凝液体的温度。优选的，所述换热板和所述端板上开设的四个通孔分别为气流孔、冷凝液流出孔、冷却液流入孔和冷却液流出孔，所述气流孔、所述冷凝液流出孔、所述冷却液流入孔和所述冷却液流出孔分别对应贯穿的流体集散进出管分别为气体流入管、冷凝液流出管、冷却液流入管和冷却液流出管；所述冷凝液流出管与所述冷凝液流入管通过连管相连通。采取上述技术方案的有益效果是，气体流入管、冷凝液流出管、冷却液流入管和冷却液流出管这四根不同使用功能的管，都是由流体集散进出管来完成，成对使用，每对管与另一对管的流体集散孔恰好错开；气体流入管和冷凝液流出管成对，冷却液流入管和冷却液流出管成对，以促使分别对应可相变气体冷凝腔和冷却液腔。优选的，所述流体集散孔的孔径与间隔距离相等。采取上述技术方案的有益效果是，流体集散孔均匀分布，使得换热更加均匀。优选的，相邻所述流体集散孔的间隔至少大于所述换热板片的厚度。采取上述技术方案的有益效果是，以确保可相变气体冷凝腔和冷却液腔形成独立腔室。优选的，所述换热管上设置有垂直所述换热管的上导流板和下导流板，且所述上导流板的最低端低于所述下导流板的最高端。采取上述技术方案的有益效果是，以使低温冷却液能够均匀地分布管程换热腔内部，保证换热均匀。优选的，所述半封头通过内法兰、外法兰、螺栓和螺母固定于所述圆筒的两端，其固定位置在于所述管程换热腔对应的所述端板的外侧；所述半封头和所述端板之间设置有半封头垫片。采取上述技术方案的有益效果是，内法兰、外法兰、螺栓和螺母能保证半封头与端板之间连接稳固，半封头垫片能够防止半封头内的冷凝液外漏。优选的，所述半封头为具有内腔的半圆弧形体，包括圆弧形部和平板部，所述圆弧形部上开设有冷凝液进出口。采取上述技术方案的有益效果是，方便换热管内的冷凝液体汇集，后通过降温冷凝液流出管流出,。优选的，所述隔板与所述圆筒焊接固定，所述连管的两端分别与所述冷凝液流出管和所述冷凝液流入管焊接固定。采取上述技术方案的有益效果是，焊接固定牢固，工艺简单。优选的，所述端板对应所述换热管的位置开设有多个换热管孔，所述流体集散孔为方孔或圆孔。采取上述技术方案的有益效果是，多个换热管孔用于换热管内的冷凝液流入至半封头内腔；流体集散孔的形状可根据实际需要自由选择。本专利技术还公开了一种四流程板管式换热器的使用方法，可相变气体从气体流入管进入板程换热腔后，由于冷却液腔和可相变气体冷凝腔彼此相间排列，可相变气体进入板程换热腔后被冷凝，冷凝后的液体经过冷凝液流出管、连管和冷凝液流入管进入管程换热器进行换热，最后从降温冷凝液流出管流出。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种四流程板管式换热器及其使用方法，能够在一个换热器里同时采用循环冷却液和低温冷却液对可相变流体进行换热冷凝和冷却，不仅可以节约空间，提高换热效率，而且，通过控制板程和管程的交换面积和两种冷却液的温度、流量，可以精纯控制流出的冷凝液体的温度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的四流程板管换热器的外形示意图。图2为本专利技术提供的四流程板管换热器的内部结构示意图。图3为本专利技术提供的四流程板管换热器一侧面示意图。图4为本专利技术提供的四流体在换热器内流体流动换热示意图。图5为本专利技术提供的换热板片示意图。图6为本专利技术提供的流体集散进出管示意图。图7为本专利技术提供的半封头示意图。图8为本专利技术提供的板程换热腔内部结构局部放大图。图9为本专利技术提供的端板示意图。其中，各附图标记为：1-圆筒、2-端板、3-换热板片、4-隔板、5-半封头、6-封头垫片、7-下导流板、8-上导流板、9-气体流入管、10-冷凝液流出管、11-冷却液流入管、12-冷却液流出管、13-冷凝液流入管、14-降温冷凝液流出管、15-低温冷却液流入管、16-低温冷却液流出管、17-连管、18-内法兰、19-外法兰、20螺栓、21螺母、22-气流孔、23-冷凝液流出孔、24-冷却液流入孔、25-冷却液流出孔、26-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四流程板管式换热器，其特征在于，包括圆筒(1)，所述圆筒(1)两端均固定有端板(2)形成换热器壳体；所述壳体内沿其轴向固定有隔板(4)，所述隔板(4)将所述壳体分为板程换热腔和管程换热腔；/n所述板程换热腔内与所述端板(2)平行设置有多张换热板片(3)；所述换热板片(3)和所述端板(2)上均开设有四个通孔，且所述通孔上均固定贯穿流体集散进出管(26)，所述换热板片(3)、所述端板(2)、所述圆筒(1)以及所述隔板(4)共同组成多个小腔体，每个所述小腔体里有两个所述流体集散进出管(26)上的流体集散孔(28)漏出，从而形成彼此相间的可相变气体冷凝腔(31)和冷却液腔(32)；/n所述管程换热腔内与所述端板(2)垂直固定设置有多根换热管(27)，所述圆筒(1)靠近两端板(2)处开孔并固定连接有低温冷却液流入管(15)和低温冷却液流出管(16)；所述圆筒(1)对应所述管程换热腔的两端固定有半封头(5)，多根所述换热管(27)的两端贯穿所述端板(2)与所述半封头(5)的内腔相通，且两侧的所述半封头(5)分别连接有冷凝液流入管(13)和降温冷凝液流出管(14)；且所述冷凝液流入管(13)与其中一根流体集散进出管(26)连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种四流程板管式换热器，其特征在于，包括圆筒(1)，所述圆筒(1)两端均固定有端板(2)形成换热器壳体；所述壳体内沿其轴向固定有隔板(4)，所述隔板(4)将所述壳体分为板程换热腔和管程换热腔；
所述板程换热腔内与所述端板(2)平行设置有多张换热板片(3)；所述换热板片(3)和所述端板(2)上均开设有四个通孔，且所述通孔上均固定贯穿流体集散进出管(26)，所述换热板片(3)、所述端板(2)、所述圆筒(1)以及所述隔板(4)共同组成多个小腔体，每个所述小腔体里有两个所述流体集散进出管(26)上的流体集散孔(28)漏出，从而形成彼此相间的可相变气体冷凝腔(31)和冷却液腔(32)；
所述管程换热腔内与所述端板(2)垂直固定设置有多根换热管(27)，所述圆筒(1)靠近两端板(2)处开孔并固定连接有低温冷却液流入管(15)和低温冷却液流出管(16)；所述圆筒(1)对应所述管程换热腔的两端固定有半封头(5)，多根所述换热管(27)的两端贯穿所述端板(2)与所述半封头(5)的内腔相通，且两侧的所述半封头(5)分别连接有冷凝液流入管(13)和降温冷凝液流出管(14)；且所述冷凝液流入管(13)与其中一根流体集散进出管(26)连通。


2.根据权利要求1所述的一种四流程板管式换热器，其特征在于，所述换热板片(3)和所述端板(2)上开设的四个通孔分别为气流孔(22)、冷凝液流出孔(23)、冷却液流入孔(24)和冷却液流出孔(25)，所述气流孔(22)、所述冷凝液流出孔(23)、所述冷却液流入孔(24)和所述冷却液流出孔(25)分别对应贯穿的流体集散进出管(26)分别为气体流入管(9)、冷凝液流出管(10)、冷却液流入管(11)和冷却液流出管(12)；所述冷凝液流出管(10)与所述冷凝液流入管(13)通过连管(17)相连通。


3.根据权利要求1所述的一种四流程板管式换热器，其特征在于，所述流体集散孔(28...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙宗君，
申请(专利权)人：山东擎雷环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37