一种三套管式换热器的制作方法

专利查询2022-5-22  87



1.本技术涉及换热器的技术领域,尤其是涉及一种三套管式换热器。


背景技术:

2.换热器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。
3.间壁式换热器因其构造简单、换热效率高、使用方便等优点成为使用最为广泛的换热器,间壁式换热器又分为管壳式、套管式和其他型式的换热器。相关技术中,套管式换热器包括多根与物料泵送装置相连接的物料管以及缠绕在物料管外壁的多个与介质泵送装置相连接的介质外管,多根物料管截面的圆心连线为圆形,则介质外管截面的圆心连线也为圆形。换热时,物料管的热量沿物料管壁散发至外部,然后外壁的热量被介质外管的介质吸收,介质和物料的流动实现持续换热,实现对物料的降温。同样的,利用此装置通过控制介质和物料的温度,也可以实现物料的加热。
4.针对上述中的相关技术,发明人发现介质外管绕设在多根物料管的外壁,使得物料管外侧很容易与介质外管内的介质实现热交换,但是物料管中心位置流通介质的热量很难从中心位置传至物料管外壁进行热量交换,导致物料管内靠近物料管中心轴线的物料热交换效果差的问题。


技术实现要素:

5.为了改善物料管内靠近物料管中心轴线的物料热交换效果差的问题,本技术提供一种三套管式换热器。
6.本技术提供的一种三套管式换热器采用如下的技术方案:
7.一种三套管式换热器,包括物料管以及套设在物料管外壁上的多个介质外管,所述物料管内穿设有介质内管,所述介质内管的两端连接有与介质泵送装置相连接的内管接头,所述介质外管靠近两端部的侧壁连接有与介质泵送装置相连接的外集成接头,所述物料管靠近两端部的侧壁连接有与物料泵送装置相连接的物料集成接头。
8.通过采用上述技术方案,通过在物料管的外侧设置介质外管,并在物料管的内侧设置介质内管,利用介质泵送装置泵入介质外管和介质内管内的介质吸收或者释放热量,分别对物料管外壁的热量和内壁的热量进行热交换,增大了物料管内部的热交换面积,提高了散热效果。从而进一步提高换热器对物料的换热效率,使得,物料管内靠近其自身中心轴线的物料方便与介质内管进行热量的交换,改善了物料管内的物料热交换效果差的问题。
9.可选的,所述物料管与所述介质内管之间设置有多根物料内管,多根所述物料内管位于同一侧的端部均与同一物料集成接头相连接;所述介质外管与所述物料管之间设置有多根外介质管,多根外介质管位于同一侧的端部均与同一外集成接头相连接,多根所述
外介质管绕设在物料内管的外壁上。
10.通过采用上述技术方案,通过将多个物料内管集成在同一物料集成接头上,方便物料内管与物料泵送装置的连接,避免了物料内管需要与物料泵送装置一一连接的问题,提高了物料内管与物料泵送装置的连接拆装效率。同理,通过将多个外介质管集成在同一外集成接头上,方便外介质管与介质泵送装置的连接,避免了外介质管需要与介质泵送装置一一连接的问题,提高了外介质管与介质泵送装置的连接拆装效率。
11.可选的,所述介质外管与所述物料管之间以及所述物料管与所述介质内管之间连接有导流板,所述介质内管和所述物料内管穿设在所述导流板上。
12.通过采用上述技术方案,通过在介质外管与物料管以物料管与介质内管之间设置导流板,利用导流板分别对外介质管和物料内管进行固定环支撑,提高物料内管和外介质管的稳定性,降低运输或者使用过程中,因换热器晃动导致物料内管或者外介质管脱离的风险。
13.可选的,所述内管接头的端部固定连接有连接接头,所述连接接头远离所述内管接头的端部与介质泵送装置相连接。
14.通过采用上述技术方案,利用连接接头方便内管接头与介质泵送装置的连接,提高内管接头与连接接头使用的便捷性。
15.可选的,所述连接接头的外壁上开设有密封槽,所述密封槽内安装有密封垫圈,所述密封垫圈的外壁与所述内管接头的外壁相抵接。
16.通过采用上述技术方案,利用密封垫圈提高连接接头与内管接头之间配合的密封效果,降低介质泵送装置泵送的介质沿连接接头与内管接头之间的缝隙流出的风险。
17.可选的,所述介质内管、所述介质外管以及所述物料管的数量设置为多个,且两相邻所述介质内管的端部连接有同一介质内管接头,两相邻所述物料管之间连接有物料管接头,两相邻所述介质外管之间连接有介质外管接头。
18.通过采用上述技术方案,通过将介质内管、介质外管以及物料管道的数量设置为多个并串联连接,即延长了介质内管内的介质与物料管内的物料热交换的时间和热交换的面积,进一步提高换热器的换热效果。
19.可选的,所述介质内管和所述介质外管内介质的流动方向与所述物料管内物料的流动方向相反。
20.通过采用上述技术方案,将介质的流动方向和物料的流动方向反向设置,可使得物料出口的物料达到最理想的处理温度,同时,使得介质和物料具有较高的相对速度,进一步提升换热效果,避免同向时介质和物料流速相同,产生相对静止的状态,保证介质和物料的换热效果。
21.可选的,所述外介质管在所述物料管的外壁上均匀设置。
22.通过采用上述技术方案,通过将外介质管均匀设置在物料管的外壁上,外介质管对物料管外壁散发的热量进行均匀吸收,降低热量集中或热量分布不均匀导致物料管变形或者破裂的问题。
23.综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:
24.通过在物料管的外侧设置介质外管,并在物料管的内侧设置介质内管,利用介质泵送装置泵入介质外管和介质内管内的介质吸收或者释放热量,分别对物料管外壁的热量
和内壁的热量进行热交换,增大了物料管内部的热交换面积,提高了散热效果。从而进一步提高换热器对物料的换热效率,使得,物料管内靠近其自身中心轴线的物料方便与介质内管进行热量的交换,改善了物料管内的物料热交换效果差的问题;
25.通过将多个物料内管集成在同一物料集成接头上,方便物料内管与物料泵送装置的连接,避免了物料内管需要与物料泵送装置一一连接的问题,提高了物料内管与物料泵送装置的连接拆装效率。同理,通过将多个外介质管集成在同一外集成接头上,方便外介质管与介质泵送装置的连接,避免了外介质管需要与介质泵送装置一一连接的问题,提高了外介质管与介质泵送装置的连接拆装效率;
26.通过在介质外管与物料管以物料管与介质内管之间设置导流板,利用导流板分别对外介质管和物料内管进行固定环支撑,提高物料内管和外介质管的稳定性,降低运输或者使用过程中,因换热器晃动导致物料内管或者外介质管脱离的风险。
附图说明
27.图1是本技术实施例1的整体结构示意图。
28.图2是本技术实施例1为展示介质内管的剖面结构示意图。
29.图3是本技术实施例2的剖面结构示意图。
30.附图标记说明:1、物料管;2、介质外管;3、介质内管;4、内管接头;5、外集成接头;6、物料集成接头;7、物料内管;8、导流板;9、连接接头;10、密封槽;11、密封垫圈;12、介质内管接头;13、物料管接头;14、介质外管接头;15、外介质管。
具体实施方式
31.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
32.本技术实施例公开一种三套管式换热器。
33.实施例1:
34.参照图1和图2,一种三套管式换热器包括物料管1焊接套设在物料管1外壁的介质外管2以及焊接穿设在物料管1内的介质内管3。介质内管3和介质外管2内介质的流动方向与物料管1内物料的流动方向相反,反向设置的物料和介质流动方向使得介质和物料具有较高的相对速度,进一步提升换热效果。通过在物料管1内增设介质内管3,介质内管3增大了物料管1内部的热交换面积,提高换热器对物料的换热效率,改善了物料管1内靠近物料管1中心轴线的物料热交换效果差的问题。
35.介质外管2与物料管1之间焊接连接有多个导流板8,优选的,介质外管2与物料管1之间导流板8的数量设置为4个。导流板8上穿设有多根外介质管15,外介质管15的两端分别焊接连接有外集成接头5,多个外介质管15位于同一侧的端部均与同一外集成接头5相连接,外集成接头5还焊接连接在介质外管2靠近其自身端部的侧壁上,且两外集成接头5相背离设置。优选的,外介质管15的数量设置为10个,且在物料管1的外周壁上均匀设置。
36.导流板8对外介质管15进行限位固定,提高外介质管15与介质外管2和物料管1连接的稳定性。均匀设置的外介质管15对物料管1外壁散发的热量进行均匀吸收,降低热量集中物料管1受冷热不均匀产生变形的风险;将多根外介质管15集成到同一外集成接头5上,利用外集成接头5方便外介质管15与介质泵送装置的连接,避免外介质管15与介质泵送装
置需要一一连接的不方便情况。
37.介质内管3与物料管1之间也焊接连接有多个导流板8,优选的,介质内管3与物料管1之间导流板8的数量设置为4个。导流板8上穿设有多根物料内管7,物料内管7的两端分别焊接连接有物料集成接头6,多个物料内管7位于同一侧的端部均与同一物料集成接头6相连接,物料集成接头6还焊接连接在物料管1靠近其自身端部的侧壁上,且两物料集成接头6还焊接连接在物料管1靠近其自身端部的外壁上,且两物料集成接头6相背离设置。优选的,物料内管7的数量设置为6个,且在介质内管3的外周壁上均匀设置。
38.导流板8对外介质管15进行限位固定,提高外介质管15与介质外管2和物料管1连接的稳定性。均匀设置的物料内管7方便物料内管7的物料均匀散热,提高物料换热效果。将多根物料内管7集成到同一物料集成接头6上,利用物料集成接头6方便物料管1与物料泵送装置的连接,避免物料管1与介质泵送装置需要一一连接的不方便情况。
39.介质内管3的两端一体成型有内管接头4。内管接头4内卡接连接有连接接头9,连接接头9与内管接头4相接触的外周壁上开设有多个密封槽10,密封槽10内安装有密封垫圈11,优选的,密封槽10与密封垫圈11的数量设置为2个,密封垫圈11的外壁抵接在内管接头4的内壁上。利用连接接头9方便介质内管3与介质泵送装置的连接,提高内管与介质泵送装置连接的便捷性。利用密封垫圈11对连接接头9与物料接头处的间隙进行填充密封,提高连接接头9与内管接头4之间配合的密封效果,降低介质泵送装置泵送的介质沿连接接头9与内管接头4之间的缝隙流出的风险。
40.实施例1的实施原理为:在利用该换热器进行换热时,将介质泵送装置分别与内管接头4和外集成接头5相连接,利用介质泵送装置向介质内管和外介质管15内泵送介质,将物料泵送装置与物料集成接头6相连接,并利用物料泵送装置沿反方向向物料内管7内泵送介质,利用介质对物料热量的吸收或者传递实现换热。通过在物料管1内增设介质内管3,介质内管3增大了物料管1内部的热交换面积,提高换热器对物料的换热效率,改善了物料管1内靠近物料管1中心轴线的物料热交换效果差的问题。
41.实施例2:
42.参照图3,本技术实施例与实施例1的不同之处在于,介质内管3、介质外管2以及物料管1的数量设置为多个,本技术实施例中,介质内管3、介质外管2以及物料管1的数量均设置为2个,且两相邻介质内管3的端部连接有同一内管接头4,内管接头4的整体形状成c字形,c字形的管接头使得两介质内管3对叠设置,缩短了介质内管3占用的空间长度,方便换热器的使用,两相邻物料管1之间焊接连接有物料管接头13,两相邻介质外管2之间焊接连接有介质外管接头14。
43.实施例2的实施原理为:通过将介质内管3、介质外管2以及物料管1道的数量设置为多个并串联连接,即延长了介质内管3内的介质与物料管1内的物料热交换的时间和热交换的面积,进一步提高换热器的换热效果。
44.以上均为本技术的较佳实施例,并非依此限制本技术的保护范围,故:凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本技术的保护范围之内。

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