专利名称：异径管蜂窝换热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热力工程技术，特别是异径管蜂窝换热器。 技术背景
中草药水提液的浓縮是中药制药的主要工序之一，是中药制药耗能最多的单元 操作，也是中药制药制药系统重要组成部分，浓縮单元的关键设备是换热器，换 热器的性能直接关系到能耗效率，还会对中药提取的成分活性产生影响，我国现 有中药厂家约1500家，大量的浓縮装置在使用。对这些设备，如何改进性能提高 能耗效率不仅是节约能源还将为环境保护起到积极作用。
中草药水提液的浓缩能源消耗主要是二个方面一是在加热器壳程内用于加热 稀溶液使溶液中溶媒蒸发所消耗的蒸汽;二是已经汽化的溶媒蒸汽再冷凝成溶媒 液体时在冷凝器中所需要的冷却水。前者需要供给热量，而后者却需要带走热量。 产量越大(即蒸发量越大)，供给的热量越多，所需的蒸汽就越多，同时所需消耗 的冷却水也就越多，参照图6，根据被浓縮液运动箭号A13可以看到，通过加热器 A1频率越高，蒸发效率就会越高，加热器A1面积越大，被浓縮液的热交换就越充 分，加热流程越短，被浓缩液与加热器的接触温差就越大，从传热学原理可以得 知，温差越大，传热系数越大，因此，如何实现药液加热流程短、传热面积大是 提高传热效率的有效途径。
现有的外循环浓缩蒸发器的加热器是采用圆管为列管，两端焊接闷板法兰，通 常采用管径25毫米，管间距采用33毫米的均匀分布方式，药液在管内流动，蒸汽 在管外加热，这种结构的加热器筒径475毫米规格，只能分布160支管径25毫米的 列管，筒径475毫米规格的换热器高度1米，其换热面积最大仅有12.566nf,药液 的流通切面积为0.0785时。 发明内容
本发明是针对现有外循环浓縮装置采用圆管为列管，两端焊接闷板法兰结构列 管密度难于布置高密度，难于提高提高药液的流通切面积，为了提高药液的流通 切面积，提高换热面积，改进现有列管布置结构的异径管蜂窝换热器。
实现本发明的技术方案是管材加工成两端等边六方口段，轴向并列平齐使相
邻边靠紧焊接，使其呈蜂窝状结构，在外围再焊容器筒，筒两端外再法兰，法兰 的内側筒的两端再焊接蒸气进口、蒸汽出口，焊接完毕之后，异径管的中间圆径
段管与管之间通隙和筒、与两端法兰构成蒸汽流通通道，与异径管的内径隔离密 封，异径管内通药液，异径管，管与管之间的中间圆形段的管间通隙通蒸汽。药 液在异径管流通，蒸汽在异径管外流通，由于蜂窝的间隙，比现有的两端焊接闷
板法兰，采用管径25毫米，管间距采用33毫米的均匀分布方式相比，间隙显著 减小，在相同流量状态下流通截面积较小，流体在腔内流速显著增加，蒸汽与异 径管即传热管碰撞接触机率显著增加，碰撞的蒸汽流形成更多局部小涡流，蒸汽 流在局部小涡流的干挠作用下，不断改变流体方向和流动速度，形成紊流，在紊 流的干挠下不断破坏或减薄原来的层流层，使热交换加速，从而大大增强了其传 热效果，传热效果增强之后，药液的溶媒蒸发速度加快，药液的溶媒蒸发速度加 快之后浓缩时间缩短，浓缩时间縮短之后，生产效率提高，蒸汽消耗减少，浓縮 时间縮短之后还可以减轻中草药中所含的热敏物质受热破坏。
所述的异径管，可以是两端等边六方中段圆形，也可以两端等边六方中段縮径 等边六方形，还可以是两端等边六方中段螺旋形。
本发明的积极意义是，相同的体积换热器，可以实现比面积大，相同传热面积 的换热器体积减小，如来用筒径475亳米规格，列管为异径管，管径25毫米的换 热器匹配20m'单面换热面积,整体换热器髙度仅需lm,采用现有技术圆管为列管, 两端焊接闷板法兰，采用管径25毫米为列管，管间距采用33毫米的均匀分布方式， 整体换热器高度需要1.6m。从图6可以看出，縮短换热器长度之后，通过加热器 频率越高，蒸发效率就^6高，被浓缩液的热交换就越充分，加热流程越短，被 浓縮液与加热器的接触温差就越大，温差越大，传热系数越大，传热系数越大， 蒸发效率越大，蒸发效率增大之后不仅可以节约蒸汽消耗还可以縮短浓縮时间， 提高生产效率。
图1是本发明异径管蜂窝换热器结构示意图
图2是图1的俯视图3是异径管中段圆形形状示意图3A是异径管中段嫘旋形状示意图3B异径管中段等边六方形状示意图
图4是图3的俯视图4A是图3A的俯视图4B是图3B的俯视图5是异径管焊接结构示意图6是浓縮器系统示意图l中，蒸气进口l、蒸汽出口2、法兰3、异径管4、焊接缝5;
图2中，蒸气进口l、蒸汽出口2、法兰3、异径管4、筒6;
图3中，异径管4的等边六方口段4一1、异径管4的中间圆形段4-3:
图5中，异径管4的等边六方口段4一1相邻边焊接缝5;异径管4的相邻中 间圆形段4—3之间通隙豕
图6中，加热器A1、蒸发器A2、真空连接管A3、真空抽口A4、冷凝器A5、 冷凝液收集器A6、蒸汽入口 A7、蒸汽出口 A8、冷凝水出口 A9、冷凝水进口 AIO、浓縮液出口All、冷凝液出口A12、药液流向箭号A13;
具体实施例
以下结合附图进一步详细说明；
参考图l、图2,异径管4的等边六方口段4一l轴向大于异径管4的中间圆形 段4-3轴向，异径管4的等边六方口段4—1轴向并列平齐使相邻边靠紧焊接， 使其呈蜂窝状结构，再焊筒6，筒6两端外再焊法兰3，法兰3的内側筒6的两 端径向再焊接蒸气进口l、蒸汽出口2，焊接完毕之后，异径管4的中间圆形段 4一3之间通隙和筒6、与两端法兰3之间构成蒸汽流iiifi道，与异径管4的内径 隔离密封，异径管4管内通药液，异径管4的中间圆形段4一3之间通隙通蒸汽。 药液在异径管4管内流通，蒸汽在异径管4外流通，由于蜂窝的间隙比现有的两 端焊接闷板法兰，采用管径25毫米，管间距采用33毫米的均匀分布方式相比间 隙显著减小，在相同蒸汽流量状态下流通截面积较小，蒸汽流体在腔内流速显著 增加，蒸汽与异径管4即传热管碰撞接触机率显著增加，碰撞的蒸汽流形成更多 局部小涡流,蒸汽流在局部小涡流的干挠作用下，不断改变流体方向和流动速度， 形成紊流，在紊流的干挠下不断破坏或减薄原来的层流层，使热交换加速，从而 大大增强了其传热效果。
本发明还可以用于制冷机组的蒸发器冷凝器的换热装置中，采用本发明技术方 案制造制冷机组的蒸发器冷凝器不仅可以起到节能效果还可以节约容器材料。
权利要求1、一种异径管蜂窝换热器由蒸气进口(1)、蒸汽出口(2)、法兰(3)、异径管(4)、筒(6)组成其特征是异径管(4)两端等边六方口段(4—1)、中间圆形段(4—3)。
2、 按权利要求1所述的一种异径管蜂窝换热器其特征还在于异径管(4)的等 边六方口段(4一1)轴向大于异径管(4)的中间圆形段(4—3)轴向。
3、 按权利要求1所述的一种异径管蜂窝换热器其特征还在于异径管(4)的中 间圆形段还有嫘旋形、等边六方形。
4、 按权利要求1所述的异径管蜂窝换热器其特征还在于异径管(4)的等边六 方口段(4一1)轴向并列平齐使相邻边焊接缝(5)。
专利摘要本实用新型公开了一种异径管蜂窝换热器，由蒸气进口，蒸气出口，法兰、异径管、容器筒组成，异径管蜂窝换热器最大特点是在相同换热面积条件下，可以缩短换热器长度，缩短换热器长度之后，药液通过加热器频率越高，蒸发效率就会越高，被浓缩液的热交换就越充分，加热流程越短，被浓缩液与加热器的接触温差就越大，温差越大，传热系数越大，传热系数越大，蒸发效率越大，蒸发效率增大之后不仅可以节约蒸气消耗还可以缩短浓缩时间，提高生产效率。
文档编号F28D7/10GK201212792SQ20082011710
公开日2009年3月25日 申请日期2008年5月28日 优先权日2008年5月28日
发明者邓昌沪 申请人:邓昌沪