一种管壳式换热器的制作方法

本发明属于传热设备领域，涉及一种换热器，尤其涉及一种管壳式换热器。

背景技术：

传统的管壳式换热器结构主要由壳体、换热管、管束支撑物、两端管板、两端封头、壳程及管程进出口接管共同连接构成，换热管为光滑管，管间支撑物为弓形折流板或其他支撑结构，如使用弓形折流板作为支撑结构时，以空气、有机气体、有机液体为传热介质的壳程传热系数小，传热速率低，流体在壳体内流动时，呈s型流向，传统管壳式换热器中折流挡板的存在，使得壳程流体的流动过程中形成许多“死区”，“死区”内的流体几乎处于停滞状态，导致其传热面积没有得到充分利用，从而导致壳程传热系数低、易结垢、流体阻力大，容易出现换热死角，换热不够充分。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种管壳式换热器，其采用齿孔膜片管替代现有技术中的普通换热管，并且不需要管束支撑物。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种管壳式换热器，包括有壳体，所述壳体的两端设置有前封头与后封头，所述前封头、后封头与所述壳体的连接处分别设置有管板，所述管板之间设置有若干条齿孔膜片管，所述齿孔膜片管包括有基管、沿所述基管长度方向均匀设置若干个环形膜片，任意两个上下相邻的所述环形膜片相互抵接，任意两个左右相邻的所述环形膜片相互抵接，所述环形膜片上沿圆周方向均匀设置有若干个通孔，所述前封头远离所述壳体的一端设置有管程进口，所述后封头远离所述壳体的一端设置有管程出口，所述壳体靠近所述前封头的一端顶侧设置有壳程出口，所述壳体靠近所述后封头的一端底侧设置有壳程进口。

本发明提供一种管壳式换热器，包括有壳体，壳体的两端设置有前封头与后封头，前封头、后封头与壳体的连接处均设置有管板，管板之间固定有若干条齿孔膜片管，每条齿孔膜片管包括有基管、沿基管长度方向均匀设置的若干个环形膜片，环形膜片上沿圆周方向均匀设置有若干个通孔，环形膜片增大了单位体积内的传热面积，前封头远离壳体的一端设置有管程进口，后封头远离壳体的一端设置有管程出口，壳体靠近前封头的一端顶侧设置有壳程出口，壳体靠近后封头的一端设置有壳程出口，任意两个上下相邻的环形膜片相互抵接，任意两个左右相邻的环形膜片相互抵接，利用环形膜片之间的相互支撑，使得相邻的齿孔膜片管形成自支撑结构，代替了折流板对传统管壳式换热器内换热管的支撑，不需要专门的支撑物，同时流体可从环形膜片上的通孔处流过，也可以从4个相互抵接的环形膜片之间的中间部分流过，使得壳体内的流体完全纵向流动，可以设计成纯逆流的换热器，传热温差增大，提高了换热器的传热速率。

作为上述技术方案的进一步改进，所述通孔的周边为锯齿状。

作为上述技术方案的进一步改进，所述通孔的直径为3～6mm。

作为上述技术方案的进一步改进，所述基管的外周壁沿所述基管的长度方向均匀设置有若干个环形沟槽，所述环形膜片与所述基管在环形沟槽处焊接连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述环形膜片的厚度为1mm～3mm。

作为上述技术方案的进一步改进，所述环形膜片的外径与所述基管的外径比为(1.25～1.5)：1。

采用上述进一步方案的有益效果是：增大换热器壳程流体湍流程度，提高壳程流体换热系数，减少壳程流体流动阻力，增强管束的稳定性，提高换热器总的传热性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的环形膜片相互抵接结构示意图。

图中：1-管程进口、2-前封头、3-壳程出口、4-管板、5-后封头、6-管程出口、7-壳程进口、8-壳体、9-基管、10-通孔、11-环形膜片、12-连接胶座。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1、图2，一种管壳式换热器，包括有壳体8，所述壳体8的两端设置有前封头2与后封头5，所述前封头2、后封头5与所述壳体8的连接处分别设置有管板4，所述管板4之间设置有若干条齿孔膜片管，所述齿孔膜片管包括有基管9、沿所述基管9长度方向均匀设置有若干个环形膜片11，任意两个上下相邻的所述环形膜片11相互抵接，任意两个左右相邻的所述环形膜片11相互抵接，所述环形膜片11上沿圆周方向均匀设置有若干个通孔10，所述前封头2远离所述壳体8的一端设置有管程进口1，所述后封头5远离所述壳体8的一端设置有管程出口6，所述壳体8靠近所述前封头2的一端顶侧设置有壳程出口3，所述壳体8靠近所述后封头5的一端底侧设置有壳程进口7。

由上述可知，本发明提供一种管壳式换热器，包括有壳体8，壳体8的两端设置有前封头2与后封头5，前封头2、后封头5与壳体8的连接处均设置有管板4，管板4之间固定有若干条齿孔膜片管，每条齿孔膜片管包括有基管9、沿基管9长度方向均匀排列的若干个环形膜片11，环形膜片11上沿圆周方向均匀设置有若干个通孔10，前封头2远离壳体8的一端设置有管程进口1，后封头5远离壳体8的一端设置有管程出口6，壳体8靠近前封头2的一端顶侧设置有壳程出口3，壳体8靠近后封头5的一端设置有壳程出口3，流体从壳程进口7处进入，从壳程出口3流出，冷媒从管程进口11处流进，从管程出口6处流出，任意两个上下相邻的环形膜片11相互抵接，任意两个左右相邻的环形膜片11相互抵接，巧妙地利用环形膜片11之间的相互支撑，代替了折流板对换热管的支撑，没有专门的支撑物，环形膜片2增大了单位体积内的传热面积，同时，流体可从通孔3处流过，也可以从4个相互抵接的环形膜片2之间的中间部分流过，使得壳体8内的流体完全纵向流动，减小了壳程流体流动阻力，可以设计成纯逆流的换热器，传热温差增大，提高了换热器的传热速率。

优选的，所述基管9的外周壁沿所述基管9的长度方向均匀设置有若干个环形沟槽，所述环形膜片11与所述基管9在沟槽处焊接连接，实现两者的无缝连接。

进一步作为优选的实施方式，所述通孔10的周边为锯齿状，当流体通过时，环形膜片11上的锯齿状结构增大了流体湍流度，流体经过通孔10后实现一定程度的混合，并且锯齿状结构可使换热表面的边界层不断更新，减薄了层流底层厚度，从而进一步提高换热系数。

进一步作为优选的实施方式，所述环形膜片11的厚度为1mm～3mm，可根据整体结构大小而定，基管9直径越大，环形膜片11的厚度设置越大。

进一步作为优选的实施方式，所述环形膜片11的外径与所述基管9的外径比为(1.25～1.5)：1，可根据整体结构大小而定，基管9直径越大，环形膜片11的外径设置越大。

进一步作为优选的实施方式，环形膜片11的外周边上下左右对称设置有4个连接胶座12，连接胶座12的两侧对称设置有槽，将环形膜片11插入到连接胶座12的槽内，当多条齿孔膜片管相互抵接形成自支撑结构时，连接胶座12设置在环形膜片11之间的抵接处，防止上下左右相邻的两个环形膜片11之间发生错位，同时对流体冲刷管束时产生的震动起到缓冲作用，连接胶座12可使用耐热硅胶。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。