高效节能椭圆多回程式换热器制造技术

本实用新型专利技术涉及换热器，具体说是一种高效节能椭圆多回程式换热器。现有管壳式、板式换热器经过长期研究发现，都存在工艺比较复杂、维修费用高、占地空间大，使用寿命短，且换热效率低的缺陷。本实用新型专利技术包括多回程式椭圆型换热装置，其换热装置的前封头盖和管芯构成一次热媒的多回程；筒体、折流板和导流板构成二次热媒的多个区域加热，而且全逆流换热方式换热效率高，完全利用了一次热媒。本实用新型专利技术应用了椭圆型抽屉式结构，容易拆卸检修，其承压能力高，被压压降损失小，耐温性能好，生产成本低，而且流线型设计，体形小、重量轻，制造工艺成熟，使用寿命长达１２－１５年。普遍应用于供暖、制冷、石油、化工、冶金、电力、航空航天、船用等行业。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及换热器，具体说是一种高效节能椭圆多回程式换热器。
技术介绍
在现有技术中，现有管壳式、板式换热器通过长期的使用和研究发现，都存在一些 缺点管壳式换热器是指由圆筒形或方形壳体和装配在壳体内的带有管板、管束所组成 的管式换热器，管壳式换热器占地面积较大，工艺比较复杂，维修费用高，设备不宜拆卸，矿 物离子易结晶，易堵塞、易腐蚀，设备不耐用；而且换热效率不高，热媒利用率仅为50%左 右，造成了能源的浪费。在管壳式换热器采用方形壳体，容易造成受力不均勻而导致方形壳 体产生鼓包，甚至在压力过高的情况下容易产生焊缝撕裂，甚至产生爆炸，造成安全隐患。板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种表面式换热 器，各种板片之间形成薄矩形通道，不同温度的流体交错在多层紧密排列的薄壁金属板间 流动，通过半片进行热量交换。主要由传热板片、固定盖板、活动盖板、定位螺栓及压紧螺栓 组成，板片之间用垫片进行密封。由于板式换热器一、二次热媒均为单行程，而且热媒的行 程短，其热媒利用率仅为60%左右，换热效率较低，浪费了大量的热媒，排放的热量造成热 污染，造成了能源的浪费；板式换热器承压能力低，耐温性能差，板片的流道狭窄，内孔阻力 大，容易堵塞、腐蚀和电击穿造成板片损坏，所以不适于易堵塞和CL离子含量高的介质，而 且胶垫密封处容易泄漏，造成使用、维修费用过高，由于其结构和材料的限制，使用寿命一 般在3-5年。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种椭圆型多流程结构，其承压能力高、运行安全稳定， 换热效率高，全面提高了能源利用率，而且有效减少了占地面积，生产、使用成本较低的高 效节能椭圆多回程式换热器。为实现上述目的，本技术采用的技术方案高效节能椭圆多回程式换热器，包括一次热媒进口 5，一次热媒出口 1，二次热媒 进口 19，二次热媒出口 8，其分别与换热器上的换热管13和椭圆型筒体14连通，前封头盖 2、管芯和筒体14连接构成热交换装置4 ；其特殊之处在于所述的高效节能椭圆多回程式 换热器包括椭圆型的组成结构和多回程传热方式的热交换装置4，其热交换装置的椭圆型 筒体14和管芯为多回程式结构，管芯由椭圆型管板6和多根换热管13构成一次热媒的多 回程；椭圆型筒体14、二次热媒折流板12和二次热媒导流板16构成二次热媒的多个区域 加热空间。上述的高效节能椭圆多回程式换热器的热交换装置4为椭圆型结构，其由椭圆型 前封头盖2、椭圆型管板6、椭圆型封头法兰3、椭圆型筒体14、多根换热管13、多个箱体内 折流板12、多个箱体内导流板16构成；所述的多根换热管13设置在椭圆型管板6上；所述的椭圆型换热器内的多个箱体内导流板16水平设置椭圆型筒体14上，在椭圆型筒体14内 构成上下多个换热区域，每个区域的进出口左右依次顺流错开设置；所述的折流板12前后 依次垂直设置在多根换热管13上；所述的热交换装置4的椭圆型管板6、椭圆型前封头盖2 构成一次热媒的流程空间，其内设置多个管板折流板20，构成一次热媒的回程式通道。上述的管芯由椭圆型管板6和换热管13和二次热媒折流板12构成，其前封头盖 2、椭圆型管板6与椭圆型筒体14通过法兰连接。上述的椭圆型热交换装置4内的多个箱体内折流板12构成上下多个加热区域，每 个区域内的多根换热管13的数量从上到下按比例依次递减。上述的换热管13采用U型管或直管；使用直管时，热交换装置4为椭圆型多回程 固定管板结构。上述的高效节能椭圆多回程式换热器的椭圆型筒体14上设置温度计9，压力表 10，安全阀11。上述的高效节能椭圆多回程式换热器的换热装置4为圆壳式结构。本技术相对于现有技术，其优点如下(1)、本技术应用了卧式椭圆型结构，结构设计科学，生产工艺简便，工艺管道 便于安装，设备承压能力高，耐温性能好，被压压降损失小，换热容量大，占地面积小，仅为 管壳式换热器的1/4。而且内部构造为多回程式抽屉结构，检修、维护比较方便，生产、维护 成本较低，比其它换热器减少了 1/2成本，同时安全运行可靠，使用寿命长达12-15年。(2)、本技术应用了多回程式结构，实现了分段式加热，一、二次热媒经过多道 流程，延长了一、二次热媒的流程通道和接触时间，全面提高了能源利用率，完全利用了一 次热媒，凝结水与回水温差仅有5-8°C。二次热媒通过多个加热区域，每个区域大小不同，一 大一小形成了强烈的湍流，水流强烈的冲刷管子表面，不易结垢，没有死水区，换热比较充 分。(3)、本技术采用不锈钢波纹管、锰钛精密合金管、优质紫铜管或其他高效换 热管，换热管具有优良的导热能力和良好的耐温性能，而且金属伸缩率高，热胀冷缩导致污 垢容易脱落，管子不容易结垢。(4)、本技术传热效率高，全逆流换热方式经济高效、换热器K值比一般换热 器高，节省换热面积。本技术的汽-水换热传热系数(K值)在相同工况下比板式换 热器大2倍多，是管壳式换热器的1. 5倍多，换热面积可减少30-60% ；水-水换热传热系 数(K值)比一般板式换热器大30-50%，比一般管壳式换热器大40-70%，换热面积可减少 20-40% ο(5)、本技术水力特性好，阻力小，耐温、耐压能力强，而且完全利用了一次热 媒，不需要任何降压、疏水阀，避免了由于降压装置失灵而造成损失。附图说明图1是现有的管壳式换热器的结构示意图；图2是现有的板式换热器的结构示意图；图3是本技术的具体实施方式汽_水换热式的立体结构示意图；图4是本技术的具体实施方式汽_水换热式的结构示意图；图5是本技术的俯视剖面示意图；图6是本技术的侧视示意图；图7是图4中前封头盖的结构示意图；图8是图4中管板的结构示意图；图中标号说明1- 一次热媒出口2-前封头盖3-封头法兰4-换热装置5_—次热媒进口6-管板7-筒体法兰8- 二次热媒出口9-温度计10-压力表11-安全阀12--二次热媒折流板13-换热管14-筒体15--筒体封头16- 二次热媒导流板17-支腿18-_排污口19-二次热媒进口20- 一次热媒导流板具体实施方式参见图1，管壳式换热器是指由圆筒形或方形壳体和装配在壳体内的带有管板管 束所组成的管式换热器，因管壳式换热器的设置结构，其一、二次热媒只有单回程，换热效 率不高，没有充分利用完一次热媒，浪费了大量热能。且内管阻力大，被压温度过高，被压压 降损失大，耐温性能差，只能加疏水阀才能正常工作，所以其工艺比较复杂，占地面积较大， 设备不宜拆卸，生产、维护费用过高。在管壳式换热器采用方形壳体，容易造成受力不均勻 而导致方形壳体产生鼓包，甚至在压力过大的情况下容易产生焊缝撕裂，甚至产生爆炸。参见图2，现有的板式换热器，由于板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金 属片叠装而成的一种表面式换热器，各种板片之间形成薄矩形通道，不同温度的流体交错 在多层紧密排列的薄壁金属板间流动，通过半片进行热量交换。由于板式换热器一、二次热 媒均为单行程，而且热媒的行程短，其热媒利用率较低，浪费了大量的能源；板式换热器的 承压性和耐温性都比较低，板片的流道狭窄，阻力大，容易堵塞、腐蚀和电击穿造成板片损 坏，而且胶垫密封处容易泄漏，使用、维修费用较高，由于其结构和材料的限制本文档来自技高网...

【技术保护点】
高效节能椭圆多回程式换热器，包括一次热媒进口（５），一次热媒出口（１），二次热媒进口（１９），二次热媒出口（８），其分别与换热器上的换热管（１３）和椭圆型筒体（１４）连通，前封头盖（２）、管芯和筒体（１４）连接构成热交换装置（４）；其特征在于：所述的高效节能椭圆多回程式换热器包括椭圆型的组成结构和多回程传热方式的热交换装置（４），其热交换装置的椭圆型筒体（１４）和管芯为多回程式结构，管芯由椭圆型管板（６）和多根换热管（１３）构成一次热媒的多回程；椭圆型筒体（１４）、二次热媒折流板（１２）和二次热媒导流板（１６）构成二次热媒的多个区域加热空间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺宗仁，杨美娟，
申请(专利权)人：贺宗仁，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]