管壳式换热器制造技术

本发明专利技术提供一种管壳式换热器包括：管壳、管束、第一栅格板与第二栅格板，管束设于管壳内，管束内通入第一流体，管壳的内侧壁与管束的外侧壁之间形成换热腔，换热腔通入第二流体；第一栅格板与第二栅格板设于管壳内；第一栅格板呈圆环状，第二栅格板呈圆盘状，第一栅格板与第二栅格板均设有多个，第一栅格板与第二栅格板沿管壳的轴线方向依次交替排布，管束依次穿过第一栅格板与第二栅格板，第一栅格板的环心、第二栅格板的圆心及管壳的轴线重合；第一栅格板的内径、第二栅格板的直径及第一栅格板的外径依次增大，第一栅格板引导第二流体靠近环心流动，第二栅格板引导第二流体远离圆心流动。本发明专利技术降低了流体的流动阻力，提升了换热效率。换热效率。换热效率。

【技术实现步骤摘要】
管壳式换热器


[0001]本专利技术涉及换热设备
，尤其涉及一种管壳式换热器。

技术介绍

[0002]换热器是一种将热流体的部分能量传递给冷流体的设备，其广泛应用于化工、石油、食品、电力及暖通等多个领域的工业生产中。
[0003]管壳式换热器包括管壳与管束，管束设于管壳内，管束通入高温流体，管壳通入低温流体，或者，管束通入低温流体，管壳通入高温流体，高温流体与低温流体之间的热量通过管束的管壁传导，从而实现高温流体与低温流体的热交换。现有管壳式换热器的管束与管壳的长度较长，以增加高温流体与低温流体进行热交换的换热时间，而较长的管壳或管束增加了高温流体与低温流体流动的阻力，降低了高温流体与低温流体的流动速率，从而降低了换热效率，同时，较长的管壳或管束也增大了管壳式换热器的体积。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种管壳式换热器，用以解决或改善现有管壳式换热器在换热过程中存在高温流体与低温流体流动阻力大，换热效率低的问题。
[0005]本专利技术提供一种管壳式换热器，包括：管壳、管束、第一栅格板及第二栅格板；所述管束设于所述管壳内，所述管束内用于通入第一流体，所述管壳的内侧壁与所述管束的外侧壁之间形成换热腔，所述换热腔用于通入第二流体；所述第一栅格板与所述第二栅格板设于所述管壳内；所述第一栅格板呈圆环状，所述第二栅格板呈圆盘状，所述第一栅格板与所述第二栅格板均设有多个，所述第一栅格板与所述第二栅格板沿所述管壳的轴线方向依次交替排布，所述管束依次穿过所述第一栅格板与所述第二栅格板，多个所述第一栅格板的环心、多个所述第二栅格板的圆心及所述管壳的轴线重合；所述第一栅格板的内径、所述第二栅格板的直径及所述第一栅格板的外径依次增大，所述第一栅格板用于引导所述第二流体靠近所述环心流动，所述第二栅格板用于引导所述第二流体远离所述圆心流动。
[0006]根据本专利技术提供的一种管壳式换热器，所述第一栅格板包括第一栅格骨架，所述第一栅格骨架上开设有多个第一栅格孔；所述第二栅格板包括第二栅格骨架，所述第二栅格骨架上开设有多个第二栅格孔；所述管束包括多个管道；所述第一栅格孔与所述第二栅格孔用于供所述管道穿过，所述第一栅格孔与对应的所述管道的外侧壁之间设有第一孔隙，所述第二栅格孔与对应的所述管道的外侧壁之间设有第二孔隙；其中，所述第一孔隙与所述第二孔隙用于供所述第二流体通过。
[0007]根据本专利技术提供的一种管壳式换热器，所述第一孔隙沿所述第一栅格板的径向方向向内依次增大；所述第二孔隙沿所述第二栅格板的径向方向向外依次增大。
[0008]根据本专利技术提供的一种管壳式换热器，所述第一栅格板还包括第一支承部；所述第一支承部设于所述第一栅格孔内，所述第一支承部的一端与所述第一栅格骨架连接，所述第一支承部的另一端与对应的所述管道的外侧壁连接；所述第二栅格板还包括第二支承
部；所述第二支承部设于所述第二栅格孔内，所述第二支承部的一端与所述第二栅格骨架连接，所述第二支承部的另一端与对应的所述管道的外侧壁连接。
[0009]根据本专利技术提供的一种管壳式换热器，所述第一支承部在垂直于所述管束的轴线上的截面形状呈半圆状；和/或，所述第二支承部在垂直于所述管束的轴线上的截面形状呈半圆状。
[0010]根据本专利技术提供的一种管壳式换热器，所述第一栅格板的外侧面与所述管壳的内侧壁贴合；或者，所述第一栅格板的外侧面与所述管壳的内侧壁设有间隙。
[0011]根据本专利技术提供的一种管壳式换热器，还包括第一壳罩与第二壳罩；所述第一壳罩的敞口端与所述管壳的第一端连接，所述第二壳罩的敞口端与所述管壳的第二端连接；所述第一壳罩上开设有第一进口与第二出口，所述第二壳罩上开设有第一出口与第二进口；所述第一进口与所述管束的一端连通，所述管束的另一端与所述第一出口连通；所述第二进口与所述第二出口分别与所述换热腔连通。
[0012]根据本专利技术提供的一种管壳式换热器，所述第一壳罩包括第一壳盖与汇流壳；所述第一壳盖的一端与所述汇流壳的一端连接，所述汇流壳的一端与所述管壳的第一端连接；所述第一进口设于所述第一壳盖，所述第二出口设于所述汇流壳；所述第二壳罩包括第二壳盖与分流壳；所述第二壳盖的一端与所述分流壳的一端连接，所述分流壳的一端与所述管壳的第二端连接；所述第一出口设于所述第二壳盖，所述第二进口设于所述分流壳。
[0013]根据本专利技术提供的一种管壳式换热器，所述第一进口的中心线与所述第一出口的中心线平行设置，所述第二进口的中心线与所述第二出口的中心线平行设置。
[0014]根据本专利技术提供的一种管壳式换热器，所述第一进口的中心线与所述第二出口的中心线呈预设夹角。
[0015]本专利技术提供的管壳式换热器，通过将第一栅格板与第二栅格板依次交替设置，则第二流体在换热腔内流动时将依次通过第一栅格板与第二栅格板，当第二流体在流动至第一栅格板时，第一栅格板将第二流体引导至第一栅格板的环心处，在第一栅格板的引导过程中，第二流体沿第一栅格板的径向流动，第二流体从第一栅格板的内侧面穿过并流向第二栅格板，第二栅格板将第二流体引导至远离圆心处，在第二栅格板的引导过程中，第二流体沿第二栅格板的径向流动，第二流体从第二栅格板的外侧面与管壳的内侧壁之间穿过并流向下一个第一栅格板，以此循环，在此循环过程中，第二流体的流动方向大致呈折线形，增大了第二流体的流动距离，实现第二流体与第一流体的充分换热；与此同时，第一栅格板与第二栅格板均具有栅格孔，第二流体可直接穿过栅格孔沿管壳的轴线方向流动，降低了第二流体流动时的阻力。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。
[0017]图1是本专利技术提供的管壳式换热器的主视结构示意图；
[0018]图2是本专利技术提供的管壳式换热器的左视结构示意图；
[0019]图3是本专利技术提供的第一栅格板的结构示意图；
[0020]图4是本专利技术提供的图3在A处的放大结构示意图；
[0021]图5是本专利技术提供的第二栅格板的结构示意图；
[0022]图6是本专利技术提供的图5在B处的放大结构示意图；
[0023]图7是本专利技术提供的第一流体与第二流体的流动方向示意图；
[0024]附图标记：
[0025]1：管壳；
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2：管束；
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21：管道；
[0026]3：第一栅格板；
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31：第一栅格骨架；
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32：第一支承部；
[0027]4：第二栅格板；
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41：第二栅格骨架；
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42：第二支承部；
[0028]5：第一壳罩；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管壳式换热器，包括：管壳与管束，所述管束设于所述管壳内，所述管束内用于通入第一流体，所述管壳的内侧壁与所述管束的外侧壁之间形成换热腔，所述换热腔用于通入第二流体；其特征在于，还包括：第一栅格板与第二栅格板；所述第一栅格板与所述第二栅格板设于所述管壳内；所述第一栅格板呈圆环状，所述第二栅格板呈圆盘状，所述第一栅格板与所述第二栅格板均设有多个，所述第一栅格板与所述第二栅格板沿所述管壳的轴线方向依次交替排布，所述管束依次穿过所述第一栅格板与所述第二栅格板，多个所述第一栅格板的环心、多个所述第二栅格板的圆心及所述管壳的轴线重合；所述第一栅格板的内径、所述第二栅格板的直径及所述第一栅格板的外径依次增大，所述第一栅格板用于引导所述第二流体靠近所述环心流动，所述第二栅格板用于引导所述第二流体远离所述圆心流动。2.根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于，所述第一栅格板包括第一栅格骨架，所述第一栅格骨架上开设有多个第一栅格孔；所述第二栅格板包括第二栅格骨架，所述第二栅格骨架上开设有多个第二栅格孔；所述管束包括多个管道；所述第一栅格孔与所述第二栅格孔用于供所述管道穿过，所述第一栅格孔与对应的所述管道的外侧壁之间设有第一孔隙，所述第二栅格孔与对应的所述管道的外侧壁之间设有第二孔隙；其中，所述第一孔隙与所述第二孔隙用于供所述第二流体通过。3.根据权利要求2所述的管壳式换热器，其特征在于，所述第一孔隙沿所述第一栅格板的径向方向向内依次增大；所述第二孔隙沿所述第二栅格板的径向方向向外依次增大。4.根据权利要求3所述的管壳式换热器，其特征在于，所述第一栅格板还包括第一支承部；所述第一支承部设于所述第一栅格孔内，所述第一支承部的一端与所述第一栅格骨架连接，所述第一支承部的另一端与对应的所述管道的外侧壁连接；所述第二栅格板还包括第...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏志国，柯汉兵，李邦明，李勇，肖颀，劳星胜，王瑞奇，邹振海，陈朝旭，庞杰，苟金澜，王俊荣，吴君，李少丹，黄崇海，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：