一种多流道管壳式换热器的制作方法

allin2025-05-05  38


本技术涉及管壳式换热器的领域,尤其是涉及一种多流道管壳式换热器。


背景技术:

1、管壳式换热器是一种常见的热交换设备,用于在不同流体之间传递热量。它通常由一个管束(管束内流动第一液体)和一个外壳(外壳内流动第二液体)组成。

2、在管式换热器中的液体进行换热时,距离第二液体入口较近的第一液体热交换管道的换热效率较高,而距离第二液体入口较远的第一液体热交换管道的换热效率较低。因此,在第一液体和第二液体所需换热量大时,由不同热交换管道内完成换热的第一液体任会存在较大的温差,导致换热不均匀。


技术实现思路

1、为了在第一液体和第二液体换热需求大时,降低第一液体换热不均匀的概率,本技术提供一种多流道管壳式换热器。

2、本技术提供的一种多流道管壳式换热器采用如下的技术方案:

3、一种多流道管壳式换热器,包括外壳。外壳设置有

4、第一液体入流室,位于所述外壳的一端,包括入流口,所述入流口用于引入第一液体;

5、第一液体流出室,位于所述外壳的另一端,包括流出口,所述流出口用于排出第一液体;

6、热交换管道,分别与第一液体入流室以及第一液体流出室连接,所述热交换管道至少设置有三根;

7、第二液体流室,设有进液口和出液口,所述热交换管道位于所述第二液体流室内,所述第二液体流室内设置有螺旋流道,多根所述热交换管道沿螺旋流道的螺旋方向间隔设置在所述螺旋流道内所述进液口与螺旋流道远离自身中心的一端连通,所述出液口与螺旋流道中心的一端连通;

8、流体阻隔板,设置于所述第一液体入流室和所述第一液体流出室内部,设置有若干个,所述流体阻隔板能够改变热交换管道的进出液方向,以实现热交换管道能够单根进行导通或多根热交换管道串联后导通。

9、通过采用上述技术方案,当第一液体的热交换需求不高时,在第一液体流入第一液体入流室内之后,流体阻隔板可以控制热交换管道并联,从而使得流入第一液体入流室的第一液体可以同时从多个热交换管道流入第一液体流出室,以满足热交换需求。当第一液体的热交换需求较高时,流体阻隔板改变热交换管道的流向,使得第一液体在热交换管道内的流经路程增加,增加了第一液体的热交换面积,同时配合第二液体流室内的螺旋流道,使得第一液体先流入的热交换管道靠近第二液体流室的进液口,使得第一液体能够较快的实现热交换,同时,将第一液体所流经的路径保持一致,降低了第一液体换热不均匀的概率。

10、可选的,所述流体阻隔板具有第一状态和第二状态,当所述流体阻隔板处于第一状态时,所述第一液体入流室内的液体同时经过所述热交换管道流入所述第一液体流出室;当所述流体阻隔板处于第二状态时,所述第一液体入流室被分割为互不连通的第一流室、第一回流室,所述第一液体流出室被分割为互不连通的第二回流室和总流出室,所述入流口连通所述第一流室,所述流出口连通所述总流出室,所述入流口流入的液体分别经过所述第一流室、所述热交换管道、所述第二回流室、所述热交换管道、所述第一回流室、所述热交换管道和所述总流出室。

11、通过采用上述技术方案,在流体阻隔板第一状态时,流入第一液体入流室内的液体分为多股经过不同的热交换管道流至第一液体流出室,完成热交换。当流体阻隔板处于第二状态时,流入第一液体入流室的液体先进入第一流室,进入第一流室的第一液体统一进入与第一流室连通的热交换管道进入第二回流室,第二回流室内的液体在流体阻隔板的作用下,再次经过热交换管道流至第一液体入流室内的第一回流室,第一回流室内的液体再次经过热交换管道进入第一液体流出室内的总流出室,完成对第一液体的热交换,使得从第一液体流出室流出的第一液体所经过的换热路径一致,降低了从第一液体流出室流出的第一液体不同位置存在较大温差的概率。

12、可选的,所述第一流室内的热交换管道靠近所述螺旋流道远离自身中心的一端布设,所述第一回流室内的热交换管道靠近所述螺旋流道的中心布设。

13、通过采用上述技术方案,第一液体在流入第一流室所连接的热交换管道时,此时第一液体和第二液体的温差最大,热交换的速率最快,能够迅速对第一液体进行热交换,液体流经第一回流室内时,第一液体的热交换已经进入尾声了,因此连接第一回流室的热交换管道主要为将热交换管道内的第一液体的不同位置的温度进行平衡,降低流出第一液体内存在较大温度差的概率。

14、可选的,所述螺旋流道连接有流速调节装置,所述流速调节装置用于调节所述螺旋流道内部第二液体的流速。

15、通过采用上述技术方案,在第二液体流经螺旋流道时,可以通过流速调节装置调整流经螺旋流道内热交换管道管壁的第二液体的流速,进而调整热交换管道管壁处的热交换速率。

16、可选的,所述流速调节装置包括调节壳和调节机构,所述调节壳连接所述螺旋流道并靠近所述热交换管道布设,所述调节机构位于所述调节壳内部,所述调节机构用于调节所述调节壳和所述热交换管道之间的距离。

17、通过采用上述技术方案,调节机构调节调节壳与热交换管道之间的距离,从而改变螺旋流道内的内径,但内径减小时,热交换管道内壁处的流速会增大,热交换速率增加。当内径增大时,热交换管道内壁处的流速减小,热交换速率减小。

18、可选的,所述调节壳为柔性材料制作,所述调节壳内开设有调节腔,所述调节机构布设于所述调节腔内。

19、通过采用上述技术方案,柔性材料制作的调节壳能够在调节机构的作用下产生形变,通过产生形变的方式调节调节壳与热交换管道管壁之间的距离。

20、可选的,所述调节机构包括连接架和调节转杆,所述连接架固定连接所述调节壳固定连接所述螺旋流道的一侧,所述连接架的另一侧位于所述调节腔的中部,所述调节转杆转动连接所述连接架背离所述螺旋流道的一侧。

21、通过采用上述技术方案,调节转杆在调节壳内转动,使得调节转杆的两端抵接调节壳,实现带动调节壳产生形变,调节壳与螺旋流道内热交换杆的距离发生变化,使得热交换管道与螺旋流道之间的距离变化,改变了热交换管道管壁处的第二液体的流速。

22、可选的,所述调节转杆的两端连接有抵接圆球,所述调节转杆的中部转动连接所述连接架。

23、通过采用上述技术方案,在调节转杆的两端连接抵接圆球,能够降低调节转杆在转动时破坏调节壳的概率,降低了调节转杆与调节壳内壁之间的摩擦力,方便了调节转杆在调节壳内转动。

24、可选的,所述流体阻隔板布设为伸缩板,所述流体阻隔板的固定端固定连接所述外壳。

25、通过采用上述技术方案,将流体阻隔板布设为伸缩板,从而使得在流体阻隔板第一状态时,流体阻隔板处于收缩状态,当流体阻隔板处于第二状态时,流体阻隔板为伸长状态。

26、可选的,所述热交换管道的两端位于所述第一液体入流室和所述第一液体流出室内,所述热交换管道的管壁固定连接所述第一液体入流室的内壁和所述第一液体流出室的内壁。

27、通过采用上述技术方案,通过将热交换管道的两端分别布设于第一液体入流室和第一液体流出室内部,在热交换管道由于换热产生形变时,能够通过热交换管道的端部将热交换管道内部产生的应力进行卸除,降低了热交换管道因受热形变而损坏的概率。

28、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:

29、1.在进行换热时,当换热需求较小时,流体阻隔板不工作,第一液体能够从不同的热交换管道内穿过进行换热,满足换热需求。当换热需求较大时,流体阻隔板改变热交换管道的进出液方向,使得热交换管道配合螺旋流道,使得刚进入热交换管道的第一液体能够在靠近第二液体进液口处迅速降温,并通过流体阻隔板在后续距离出液口较近出的热交换管道对热交换管道内第一液体进行持续降温,并通过温差减小的第二液体与第一液体的热交换对第一液体的温度进行调整,降低了第一液体换热不均匀的概率。同时,将第一液体所流经的路径保持一致,也降低了第一液体换热不均匀的概率;

30、2.在螺旋流道的内壁上布设的流速调节装置,能够调节第二液体在经过流速调节装置附近的热交换管道的流速,进而调整热交换管道的热交换效率,使得在热交换需求较大时,可使得热交换效率增加,在热交换需求较小时,可降低热交换效率,实现对热交换效率的可控调节;

31、3.柔性材料制作的调节壳能够在调节转杆的转动时,在调节转杆的压迫下产生形变,当调节转杆的转动方向朝向垂直螺旋流道的管壁时,螺旋流道的内径减少,因此,在靠近流速调节装置的热交换管道壁流速增大,热交换管道壁处的流速增大,热交换管道的热交换效率增加,从而实现对热交换效率的调节。


技术特征:

1.一种多流道管壳式换热器,包括外壳(1),其特征在于,外壳(1)内设置有

2.根据权利要求1所述的一种多流道管壳式换热器,其特征在于:所述流体阻隔板(3)具有第一状态和第二状态,当所述流体阻隔板(3)处于第一状态时,所述第一液体入流室(11)内的液体同时经过所述热交换管道(2)流入所述第一液体流出室(12);当所述流体阻隔板(3)处于第二状态时,所述第一液体入流室(11)被分割为互不连通的第一流室(112)、第一回流室(113),所述第一液体流出室(12)被分割为互不连通的第二回流室(122)和总流出室(123),所述入流口(111)连通所述第一流室(112),所述流出口(121)连通所述总流出室(123),所述入流口(111)流入的液体分别经过所述第一流室(112)、所述热交换管道(2)、所述第二回流室(122)、所述热交换管道(2)、所述第一回流室(113)、所述热交换管道(2)和所述总流出室(123)。

3.根据权利要求2所述的一种多流道管壳式换热器,其特征在于:所述第一流室(112)内的热交换管道(2)靠近所述螺旋流道(4)远离自身中心的一端布设,所述第一回流室(113)内的热交换管道(2)靠近所述螺旋流道(4)的中心布设。

4.根据权利要求3所述的一种多流道管壳式换热器,其特征在于:所述螺旋流道(4)连接有流速调节装置(5),所述流速调节装置(5)用于调节所述螺旋流道(4)内部第二液体的流速。

5.根据权利要求4所述的一种多流道管壳式换热器,其特征在于:所述流速调节装置(5)包括调节壳(51)和调节机构(52),所述调节壳(51)连接所述螺旋流道(4)并靠近所述热交换管道(2)布设,所述调节机构(52)位于所述调节壳(51)内部,所述调节机构(52)用于调节所述调节壳(51)和所述热交换管道(2)之间的距离。

6.根据权利要求5所述的一种多流道管壳式换热器,其特征在于:所述调节壳(51)为柔性材料制作,所述调节壳(51)内开设有调节腔(511),所述调节机构(52)布设于所述调节腔(511)内。

7.根据权利要求6所述的一种多流道管壳式换热器,其特征在于:所述调节机构(52)包括连接架(521)和调节转杆(522),所述连接架(521)固定连接所述调节壳(51)固定连接所述螺旋流道(4)的一侧,所述连接架(521)的另一侧位于所述调节腔(511)的中部,所述调节转杆(522)转动连接所述连接架(521)背离所述螺旋流道(4)的一侧。

8.根据权利要求7所述的一种多流道管壳式换热器,其特征在于:所述调节转杆(522)的两端连接有抵接圆球(523),所述调节转杆(522)的中部转动连接所述连接架(521)。

9.根据权利要求1所述的一种多流道管壳式换热器,其特征在于:所述流体阻隔板(3)布设为伸缩板,所述流体阻隔板(3)的固定端固定连接所述外壳(1)。

10.根据权利要求1所述的一种多流道管壳式换热器,其特征在于:所述热交换管道(2)的两端位于所述第一液体入流室(11)和所述第一液体流出室(12)内,所述热交换管道(2)的管壁固定连接所述第一液体入流室(11)的内壁和所述第一液体流出室(12)的内壁。


技术总结
本申请涉及管壳式换热器的技术领域,并具体公开了一种多流道管壳式换热器,包括第一液体入流室、第一液体流出室、热交换管道、第二液体流室和流体阻隔板。第一液体入流室位于外壳的一端。第一液体流出室位于外壳的另一端。热交换管道分别与第一液体入流室以及第一液体流出室连接。第二液体流室设有进液口和出液口,热交换管道位于第二液体流室内,第二液体流室内设置有螺旋流道,多根热交换管道沿螺旋流道的螺旋方向间隔设置在螺旋流道内进液口与螺旋流道远离自身中心的一端连通,出液口与螺旋流道中心的一端连通。第一液体入流室和第一液体流出室内部的内壁均与流体阻隔板的一端固定连接。本申请具有降低第一液体换热不均匀的概率的效果。

技术研发人员:刘钢,王峰,董展,董泗惠,刘秋倩,曹维原,罗宝静,樊鲁宁,边春晓,于海燕
受保护的技术使用者:山东康鲁节能设备有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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