一种管式换热器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种管式换热器，包括筒形壳体、挡板和管束，所述壳体两端分别设置有冷流体进口和冷流体出口，所述管束设置于壳体内，与壳体轴向平行设置，在所述壳体筒壁上设置有热流体进口和热流体出口，所述热流体进口设置于靠近冷流体出口侧，所述热流体出口设置于靠近冷流体进口侧，所述挡板设置于壳体内，与壳体轴向垂直设置，所述管束穿于挡板内并与冷流体进口和冷流体出口连通，并与挡板封闭形成换热腔，所述换热腔与热流体进口和热流体出口连通，所述管束包括管径不同的多个管体。本实用新型专利技术与现有技术相比能够提高换热器的换热能力，并易于加工制造。并易于加工制造。并易于加工制造。

【技术实现步骤摘要】
一种管式换热器


[0001]本技术涉及火力发电
，具体涉及一种管式换热器。

技术介绍

[0002]管式换热器是最典型的间壁式换热器，主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成，壳体多呈圆形，内部装有平行管束，管束两端固定于管板上。
[0003]现有管式换热器的管束大多直径相等，但由于换热器内部流动复杂，不同地方换热系数不一样，如果管径一样，会导致部分地方换热能力较差。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本技术提出一种管式换热器，包括筒形壳体、挡板和管束，所述壳体两端分别设置有冷流体进口和冷流体出口，所述管束设置于壳体内，与壳体轴向平行设置，在所述壳体筒壁上设置有热流体进口和热流体出口，所述热流体进口设置于靠近冷流体出口侧，所述热流体出口设置于靠近冷流体进口侧，所述挡板设置于壳体内，与壳体轴向垂直设置，所述管束穿于挡板内并与冷流体进口和冷流体出口连通，并与挡板封闭形成换热腔，所述换热腔与热流体进口和热流体出口连通，所述管束包括管径不同的多个管体。
[0005]在一个实施例中，所述挡板包括第一端板、第二端板、第一半月挡板和第二半月挡板，在所述壳体靠近冷流体进口端设置有第一端板，在所述壳体靠近冷流体出口端设置有第二端板，在所述第一端板和第二端板之间沿着壳体轴向方向交替间隔设置有第一半月挡板和第二半月挡板，其中，所述第一半月挡板和第二半月挡板为半月型挡板，并且所述第一半月挡板和第二半月挡板在壳体径向方向对称相反设置，所述第一端板和第二端板与所述管束封闭形成换热腔。
[0006]在一个实施例中，所述第一半月挡板和第二半月挡板的面积大于所述壳体圆周横截面积的二分之一。
[0007]在一个实施例中，所述管体由内而外设有多圈。
[0008]在一个实施例中，所述管体形成多圈正六边形排布。
[0009]在一个实施例中，所述管束中靠近所述热流体进口侧的最外圈管体直径大于内圈管体直径。
[0010]在一个实施例中，所述管束中靠近热流体进口和热流体出口两侧最外圈的管体直径大于内圈管体直径，并大于靠近热流体出口的管体直径。
[0011]在一个实施例中，所述管束中多个管体呈均匀间隔排布。
[0012]在一个实施例中，所述管束中管体直径为由内向外管径逐渐增大。
[0013]在一个实施例中，所述管束中管体之间临近间隔由内而外逐渐减小。
[0014]本技术与现有技术相比能够提高换热器的换热能力，并易于加工制造。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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引伸获得其它的实施附图。
[0016]图1为本技术一种管式换热器透视图；
[0017]图2为本技术一个实施例中管束排布示意图；
[0018]图3为本技术又一个实施例中管束排布示意图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0020]本技术提供一种管式换热器，如图1所示，包括筒形壳体10、挡板和管束30，壳体10两端分别设置有冷流体进口11和冷流体出口12，管束30设置于壳体10内，与壳体10轴向平行设置有多个管体。在壳体10筒壁上设置有热流体进口13和热流体出口14，热流体进口13设置于靠近冷流体出口12侧，热流体出口14设置于靠近冷流体进口11侧。挡板设置于壳体10内，与壳体10轴向垂直设置，管束30穿于挡板内与冷流体进口11和冷流体出口12连通，并与挡板封闭形成换热腔，换热腔与热流体进口13和热流体出口14连通。其中，管束30包括管径不同的多个管体。
[0021]从而，通过管束30的变化管径设置，可以有效打乱换热腔内流体的局部流速，特别对于较高粘度系数的热流体时，可以打破其层流换热状态，使其形成湍流，从而利于破除层流层，提高热流体与管束30的换热效率。
[0022]挡板包括第一端板21、第二端板22、第一半月挡板23和第二半月挡板24。在壳体10靠近冷流体进口11端设置有第一端板21，在壳体10靠近冷流体出口12设置有第二端板22，在第一端板21和第二端板22之间沿着壳体10轴向方向交替间隔设置有第一半月挡板23和第二半月挡板24，其中，第一半月挡板23和第二半月挡板24为半月型挡板，即对壳体10径向截面不完全封闭，并且第一半月挡板23和第二半月挡板24在壳体10径向方向对称相反设置。第一端板21和第二端板22与管束30封闭形成换热腔。从而，热流体经热流体进口13流入换热腔后，由第一半月挡板23和第二半月挡板24交替阻挡流向，从而在换热腔内形成S型迂回流路，在流路拐角处形成大涡流，利于冲刷层流边界层，提高换热效率。特别的，在一个实施例中，第一半月挡板23和第二半月挡板24的面积大于壳体10圆周横截面积的二分之一，以延长热流体的迂回线路，增强换热。
[0023]在一个实施例中，管束30排布如图2所示，包括正六边形排布的多个管体，多个管体由内而外设有多圈，图2中为3圈管体，也可以是4圈、5圈等，依据具体安装环境而定。正六边形排布可以便于制造装配，并利于安装对准。
[0024]其中，靠近热流体进口13侧的最外圈管体直径大于内圈管体直径。从而，热流体流入换热腔后经由最外圈大管径管体先行进行换热，由伯努利原理可知，非理想状态下，即现实状态下，大管径管体内冷却液的流速慢于小管径管体，大管径管体内单位体积下的冷却
液的换热量小于小管径管体，由此，可实现热流体流入后单位体积换热量由低向高的渐变，进而减少熵增，提高换热效率。
[0025]进一步的，管束30中靠近热流体进口13和热流体出口14两侧最外圈的管体直径大于内圈管体直径，并大于靠近热流体出口14处的管体直径。以保证靠近热流体出口14处所需要的较低的最终压力损失和换热充分。
[0026]进一步的，管束30中多个管体呈均匀间隔排布，即多个管体之间间隔基本相同，如此即要求根据不同圈层的正六边形边长大小设置每一圈的管体数量，从而使多个管体之间间隔基本相同。进而针对高粘度流体时，可相对稳定流体压力，避免较大的压力损失，进而发生积淤等问题。
[0027]在一个实施例中，管束30排布如图3所示，相对于图2，本实施例中管束30为由内向外管径逐渐增大。从而可进一步提高湍流度，提高换热效率。
[0028]进一步的，管束30中管体之间临近间隔由内而外逐渐减小。管体之间临近间隔即热流体流经区域，间隔小即流通面积小，流速增加，湍流度高，间隔大流速降低，热流体停留时间加长。从而，结合管径由内而外逐渐增大，形成热流体在外圈管体时高流速和高湍流度，冷却液在外圈管体低流速高流量；热流体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管式换热器，包括筒形壳体、挡板和管束，所述壳体两端分别设置有冷流体进口和冷流体出口，所述管束设置于壳体内，与壳体轴向平行设置，在所述壳体筒壁上设置有热流体进口和热流体出口，所述热流体进口设置于靠近冷流体出口侧，所述热流体出口设置于靠近冷流体进口侧，所述挡板设置于壳体内，与壳体轴向垂直设置，所述管束穿于挡板内并与冷流体进口和冷流体出口连通，并与挡板封闭形成换热腔，所述换热腔与热流体进口和热流体出口连通，其特征在于，所述管束包括管径不同的多个管体。2.如权利要求1所述的一种管式换热器，其特征在于，所述挡板包括第一端板、第二端板、第一半月挡板和第二半月挡板，在所述壳体靠近冷流体进口端设置有第一端板，在所述壳体靠近冷流体出口端设置有第二端板，在所述第一端板和第二端板之间沿着壳体轴向方向交替间隔设置有第一半月挡板和第二半月挡板，其中，所述第一半月挡板和第二半月挡板为半月型挡板，并且所述第一半月挡板和第二半月挡板在壳体径向方向对称相反设置，所述第一端板和第二端板与所述管束封闭形成换热腔。3.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：董星辰，冯建光，徐浩淞，徐斐，肖礼，谭永嘉，王涛，
申请(专利权)人：华能重庆珞璜发电有限责任公司，
类型：新型
国别省市：