专利名称：一种箱式多壳程逆流增速型管壳式换热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及换热器加工制造领域，尤其是一种箱式多壳程逆流增速型管壳式换热
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背景技术：
壳管式换热器广泛用于化工、食品、制冷空调等领域，是在一个圆筒形壳体内设置 许多平行的管子，让两种流体分别从管内空间和管外空间流过并进行热量交换。对于目前 广泛使用的单壳程管壳式换热器，当换热器传热量较大时导致壳体直径较大和单壳程流通 截面很大，导致壳侧流体的速度很低，造成换热器整体换热系数不高，换热效率低。
发明内容
本发明的目的正是为了解决上述单壳程管壳式换热器所存在的不足，提供一种体 积小、换热效率高的一种箱式多壳程逆流增速型管壳式换热器。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下
本发明的箱式多壳程逆流增速型管壳式换热器，包括壳体、壳体一端设有管板I，管箱 连接在管板I的外侧且内部设置隔板，壳体的另一端设有端盖，壳体内设有换热管，管箱上 设有管接口 I和管接口 II，在壳体的上部和下部分别设置管接口III和管接口 IV，其中，所述 的换热器壳体为长方体，壳体内设置至少一层纵向逆流增速导流板，将壳体内部分为至少 两个壳程，使形成的管外流体流程数与管内流体流程数相同且沿轴向流动方向相反。所述纵向逆流增速导流板在壳体内的固定方式为纵向逆流增速导流板一端可与 管板通过焊接固定，也可以通过插入壳体的轴向插槽内固定或其它固定方式。在换热器壳体内，在壳体与纵向逆流增速导流板形成的每个管外流体流道内部设 置有横向增速扰动导流板，横向增速扰动导流板形状与壳体内形成的管外流体流道截面形 状相同，横向增速导流板一端留有通道缺口，并在导流板板面上开有用于支撑换热管的管 孔。优选在换热器壳体内设置一层纵向逆流增速导流板，所述的换热管可以为直管式 换热管，在壳体的另一端设有管板II，换热管贯穿管板I和管板II与两端的管箱和端盖连
ο所述的换热管也可以是U型管型换热管，壳体与端盖焊接或采用法兰连接。所述换热管即可是套管形式也可是非套管形式。当为双热源时，换热管由外套管 和穿装在外套管管腔中的内套管组成，当外套管和内套管为直管时，两端都设置外管板和 内管板，其中一端外管板和内管板之间设置隔板和两个管接口 ；当外套管和内套管为U型 管时，只在一端设置外管板和内管板，外管板和内管板之间设置隔板和两个管接口。可实现 双热源同步换热。本发明产生的技术效果如下
本发明的一种箱式多壳程逆流增速型管壳式换热器，由于将壳体设计为长方体，可实现壳管式换热器中壳程内流体沿轴向方向与管内流体形成逆向和快速流动换热、减小流体 间传热温差、提高换热效率，并可实现双热源同步复合利用，其特出的壳体结构使换热管排 列时更加紧凑，可有效的减小换热器体积，并减少制冷剂充注量。
图1为本发明的实施例1的结构示意图。图2为图1中A-A向剖视图。图3为本发明的实施例2的结构示意图。图4为图2中A-A向剖视图。图5为本发明的实施例3的结构示意图。图6为图3中A-A向剖视图。图7为本发明的实施例4的结构示意图。图8为图4中A-A向剖视图。图9为本发明的实施例5的结构示意图。图10为图5中A-A向剖视图。
具体实施例方式本发明以下将结合实施例作进一步描述，但并不限制本发明。实施例1
如图1所示，箱式多壳程逆流增速型管壳式换热器器包括壳体5、壳体两端分别设有管 板I 3和管板II 8，管箱2连接在管板I 3的外侧且内部设置隔板，壳体的另一端设有端盖 11，壳体内设有换热管6，所述的换热管为直管式换热管，换热管贯穿管板I 3和管板II 8与 两端的管箱和端盖连通。管箱2上设有管接口 I 1和管接口 II 9，在壳体的上部和下部分别 设置管接口III 4和管接口IV 10，其中，所述的换热器壳体为长方体，壳体内设置至少一层纵 向逆流增速导流板7，将壳体内部分为至少两个壳程，使形成的管外流体流程数与管内流体 流程数相同且沿轴向流动方向相反。工作流程如下纵向逆流增速导流板7的将换热器壳体分为第一壳程和第二壳 程，一种介质从管接口 9进入换热器管箱2的下管箱2-2，沿第二壳程流到换热器另一端进 入第一壳程，从管接口 1流出换热器；另一钟工质从管接口 4进入壳体内，先经过第一壳程， 然后经过第二壳程，从管接口 10流出壳体，两种介质在流通过程中形成逆流换热。实施例2
如图2所示，所述的换热管热管为U型换热管，端盖11直接焊接在壳体5上，其它同实 施例1。实施例3
如图3所示，该实施例是在实施例1的换热器的基础上，在壳体5与纵向逆流增速导 流板7形成的每个管外流体流道内部设置有横向增速扰动导流板12，横向增速扰动导流板 形状与壳体内形成的管外流体流道截面形状相同，横向增速导流板一端留有通道缺口，并 在导流板板面上开有用于支撑换热管的管孔。用以增加壳侧介质的流程长度和介质的扰动 性。
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实施例4
如图4所示，该实施例是在实施例1的换热器的基础上，换热管是由外套管13和穿装 在外套管管腔中的内套管14组成；增加内管板17、18 ；在外管板3和内管板17之间设置管 接口 15和16。实施例5
如图5所示，该实施例是在实施例1的换热器的基础上，在壳体5内设置横向增速扰动 导流板12。横向增速扰动导流板形状与壳体内形成的管外流体流道截面形状相同，横向增 速导流板一端留有通道缺口，并在导流板板面上开有用于支撑换热管的管孔。
权利要求
一种箱式多壳程逆流增速型管壳式换热器，包括壳体(5)、壳体一端设有管板Ⅰ(3)，管箱(2)连接在管板Ⅰ(3)的外侧且内部设置隔板，壳体的另一端设有端盖(11)，壳体内设有换热管(6)，管箱(2)上设有管接口Ⅰ(1)和管接口Ⅱ(9)，在壳体的上部和下部分别设置管接口Ⅲ(4)和管接口Ⅳ(10)，其特征在于所述的换热器壳体为长方体，壳体内设置至少一层纵向逆流增速导流板(7)，将壳体内部分为至少两个壳程，使形成的管外流体流程数与管内流体流程数相同且沿轴向流动方向相反。
2.根据权利要求1所述的箱式多壳程逆流增速型管壳式换热器，其特征在于在换热 器壳体内，在壳体(5)与纵向逆流增速导流板(7)形成的每个管外流体流道内部设置有横 向增速扰动导流板(12)，横向增速扰动导流板形状与壳体内形成的管外流体流道截面形状 相同，横向增速导流板一端留有通道缺口，并在导流板板面上开有用于支撑换热管的管孔。
3.根据权利要求1或2所述的箱式多壳程逆流增速型管壳式换热器，其特征在于换 热器壳体内设置一层纵向逆流增速导流板(7)，所述的换热管为直管式换热管，在壳体的另 一端设有管板II (8)，换热管贯穿管板I (3)和管板II (8)与两端的管箱和端盖连通。
4.根据权利要求1或2所述的箱式多壳程逆流增速型管壳式换热器，其特征在于换 热器壳体内设置一层纵向逆流增速导流板(7)，所述的换热管为U型管型换热管，壳体(5) 与端盖(11)焊接或采用法兰连接。
5.根据权利要求3所述的箱式多壳程逆流增速型管壳式换热器，其特征在于所述的 换热管为套管式换热管，套管形式换热管是由外套管(13)和穿装在外套管管腔中的内套管 (14)组成，管板由外管版(3)、(8)和内管板(17)、(18)组成，在外管板(3)和内管板(17) 之间设置管接口(15)和(16)，可实现双热源同步换热。
6.根据权利要求4所述的箱式多壳程逆流增速型管壳式换热器，其特征在于所述的 换热管为套管式换热管。
全文摘要
一种箱式多壳程逆流增速型管壳式换热器，包括壳体(5)、壳体一端设有管板Ⅰ(3)，管箱(2)连接在管板Ⅰ(3)的外侧且内部设置隔板，壳体的另一端设有端盖(11)，壳体内设有换热管(6)，所述的换热器壳体为长方体，壳体内设置至少一层纵向逆流增速导流板(7)，将壳体内部分为至少两个壳程，使形成的管外流体流程数与管内流体流程数相同且沿轴向流动方向相反。本发明换热器可实现壳管式换热器中壳程内流体沿轴向方向与管内流体形成逆向和快速流动换热、减小流体间传热温差、提高换热效率，并可实现双热源同步复合利用，其特出的壳体结构使换热管排列时更加紧凑，可有效的减小换热器体积，并减少制冷剂充注量。
文档编号F28D7/00GK101936674SQ201010296509
公开日2011年1月5日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者周光辉, 王聪民 申请人:中原工学院