一种三介质换热器及其制造方法、一种三介质换热设备与流程

本发明涉及换热设备技术领域，尤其涉及一种三介质换热器及其制造方法、一种三介质换热设备。

背景技术：

随着工业技术的发展，越来越多的场合需要多种介质同时换热，如双热源热泵、自然冷却系统、化工工艺等。现有的三介质换热器不仅结构复杂，制造工艺繁琐，而且换热面积较小。如果仅采用一般的两介质换热器，则需要耗费较高的成本、占用较大的空间。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构简单、安装便捷、成本低廉的三介质换热器及其制造方法以及一种三介质换热设备。

为实现上述目的，本发明提供了一种三介质换热器，该换热器包括换热管、第一介质进口管、第一介质出口管、第二介质进口管、第二介质出口管、第一三通接头和第二三通接头；所述换热管包括内管以及套设在所述内管上的外管，所述外管的进口与所述第一三通接头的第一端口连通、出口与所述第二三通接头的第一端口连通，所述第一三通接头和所述第二三通接头的第二端口上均盖设有盖板，所述内管的两端分别穿过对应的所述盖板与所述第一介质出口管和所述第一介质进口管连通，所述第一三通接头的第三端口与所述第二介质进口管连通，所述第二三通接头的第三端口与所述第二介质出口管连通。

其中，所述换热管的数量为多个，多个所述换热管沿所述第一介质进口管的长度方向依次设置。

其中，所述第一介质进口管与所述第二介质出口管位于所述外管的同一端。

其中，所述第二介质进口管与第二介质出口管位于所述外管的同一侧，且所述第二介质进口管的轴线、所述第二介质出口管的轴线、第一介质进口管的轴线和所述第一介质出口管的轴线相互平行。

其中，所述外管的外壁上设有翅片。

其中，所述翅片的材质为铜或铝。

为实现上述目的，本发明还提供了一种三介质换热器的制造方法，该制造方法包括以下步骤：

分别将第一三通接头和第二三通接头的第一端口焊接到外管的两端；

将内管插设在所述外管中，并使所述内管的两端分别探出于所述第一三通接头和所述第二三通接头的第二端口；

在所述内管的两端均套设盖板，并将两个所述盖板分别焊接到所述第一三通接头和所述第二三通接头的第二端口上；

将第一介质出口管和第一介质进口管分别焊接到内管的两端；

将第二介质进口管和第二介质出口管分别焊接到所述第一三通接头的第三端和所述第二三通接头的第三端口上。

为实现上述目的，本发明还提供了一种三介质换热设备，该换热设备包括壳体以及多个上述所述三介质换热器，所述外管位于所述壳体内，所述壳体的两端分别设有进口和出口。

其中，所述第一介质进口管、所述第一介质出口管、所述第二介质进口管、所述第二介质出口管以及所述壳体的进口和出口上均设有阀门。

本发明结构简单、便于制造、成本低廉，通过利用第一三通接头和第二三通接头，就可使内管即第一通道与第一介质进口管和第一介质出口管共同形成第一介质流道，同时可使内管与外管之间形成的第二通道与第二介质进口管和第二介质出口管共同形成第二介质流道。由此，当第一介质和第二介质分别沿着第一通道和第二通道流动时，外管外流动的第三介质会不断通过导热、辐射和对流等方式与外管内的第二介质进行换热，与此同时，第二介质又会不断与内管中流动的第一介质进行换热。

附图说明

图1是本发明实施例1中的一种三介质换热器的正视图；

图2是本发明实施例1中的一种三介质换热器的左视图；

图3是本发明实施例1中的一种三介质换热器的俯视图；

图4是本发明实施例3中的一种三介质换热设备的正视图；

图5是本发明实施例3中的一种三介质换热设备的左视图；

图6是本发明实施例3中的一种三介质换热设备的俯视图。

附图标记：

1、第一介质进口管；2、第一介质出口管；3、第二介质进口管；

4、第二介质出口管；5-1、内管；5-2、外管；6、翅片：

7、第一三通接头；8、第二三通接头。

具体实施方式

为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。

实施例1

结合图1至图3所示，本发明实施例提供了一种三介质换热器，该换热器包括换热管、第一介质进口管1、第一介质出口管2、第二介质进口管3、第二介质出口管4、第一三通接头7和第二三通接头8；换热管包括内管5-1以及套设在内管5-1上的外管5-2，外管5-2的进口与第一三通接头7的第一端口连通、出口与第二三通接头8的第一端口连通，第一三通接头7和第二三通接头8的第二端口上均盖设有盖板，内管5-1的两端分别穿过对应的盖板与第一介质出口管2和第一介质进口管1连通，即内管5-1内腔形成的第一通道的两端分别与第一介质进口管1和第一介质出口管2连通；第一三通接头7的第三端口与第二介质进口管3连通，第二三通接头8的第三端口与所述第二介质出口管连通4，也就是说，内管5-1的外壁与外管5-2的内壁共同围设形成第二通道，该第二通道的两端分别通过内管5-1与第一三通接头8和第二三通接头9之间形成的流道与第二介质进口管3和第二介质出口管4连通。

使用时，可通过第一介质进口管1将第一介质通入第一通道即内管5-1中，与此同时，可通过第二介质进口管3将第二介质通入第二通道即内管5-1与外管5-2之间。当第一介质和第二介质分别沿着第一通道和第二通道流动时，外管5-2外流动的第三介质会不断通过导热、辐射和对流等方式与外管5-2内的第二介质进行换热，与此同时，第二介质又会不断与内管5-1中流动的第一介质进行换热。其中，第一介质优选为液体或气液两相介质；第二介质优选为液体或气液两相介质；第三介质优选为气体或气体与喷淋液的混合介质。

进一步地，为了增大换热面积，换热管的数量为多个，多个换热管沿第一介质进口管1的长度方向依次设置。

优选地，第一介质进口管1与第二介质出口管4位于外管5-2的同一端，也就是说，第一通道的高温端和第二通道的高温端位于同一侧，第一介质与第二介质之间为逆流换热，从而就可增大传热温差，减小换热管的尺寸。

为了减小该换热器的占地面积、使其结构更加紧凑，第二介质进口管3与第二介质出口管4位于外管5-2的同一侧，且第二介质进口管3的轴线、第二介质出口管4的轴线、第一介质进口管1的轴线和第一介质出口管2的轴线相互平行。

优选地，外管5-2的外壁上设有翅片7、以提高第三介质与外管5-2之间的换热效率。其中，翅片7的材质为铜或铝。需要说明的是，翅片7的材质并不局限于铜或铝，例如还可以是其它热导率较大的材料。

优选地，所述盖板为金属圆板，金属圆板上设有用于穿设内管5-1的通孔。安装时，直接将金属圆板焊接到第一三通接头8或第二三通接头9的第二端口上即可。

实施例2

本发明实施例还提供了一种三介质换热器的制造方法，该制造方法包括以下步骤：

分别将第一三通接头7和第二三通接头8的第一端口焊接到外管5-2的两端；

将内管5-1插设在外管5-2中，并使内管5-1的两端分别探出于第一三通接头7和第二三通接头8的第二端口；

在内管5-1的两端均套设盖板，并将两个盖板分别焊接到第一三通接头7和第二三通接头8的第二端口上；

将第一介质出口管2和第一介质进口管1分别焊接到内管5-1的两端；

将第二介质进口管3和第二介质出口管4分别焊接到第一三通接头7的第三端和第二三通接头8的第三端口上。

可见，安装时通过利用第一三通接头7和第二三通接头8，就可使内管5-1即第一通道与第一介质进口管1和第一介质出口管2共同形成第一介质流道，同时使内管5-1与外管5-2之间形成的第二通道与第二介质进口管3和第二介质出口管4共同形成第二介质流道。由此，当第一介质和第二介质分别沿着第一通道和第二通道流动时，外管5-2外流动的第三介质会不断通过导热、辐射和对流等方式与外管5-2内的第二介质进行换热，与此同时，第二介质又会不断与内管5-1中流动的第一介质进行换热。

实施例3

结合图4至图6所示，本发明实施例还提供了一种三介质换热设备，该换热设备包括壳体以及多个上述所述的三介质换热器，外管5-2位于壳体内，壳体的两端分别设有进口和出口。

本实施例中的三介质换热器的结构与原理与实施例1相同，本实施例不再赘述。

优选地，第一介质进口管1、第一介质出口管2、第二介质进口管3、第二介质出口管4以及壳体的进口和出口上均设有阀门。由此，通过调节各个阀门的开度，就可控制第一介质、第二介质和第三介质的流速，进而就调节该换热设备的换热效率。

优选地，所述三介质换热器的数量为两个，两个三介质换热器相对于壳体的中轴线镜像设置。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离发明各实施例技术方案的精神和范围。