專利名稱：一種換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及換熱器，特別涉及管殼式換熱器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的管殼式換熱器，如圖1所示，由一個大的外殼200和許多管子300組成。一 種流體(如煙氣)在管內(nèi)流動，另一種流體(如冷卻空氣)在管外流動。為提高換熱效果， 在外殼內(nèi)常裝有折流擋板400。其中，100、900為管板；600為隔板；700為熱流出口 ；800為 熱流體進口 ；1000為冷流出口。這種換熱器的一個缺點是即便設(shè)置了擋板，也很難保證管 外的冷熱流體對管子進行有效沖刷，造成換熱效率較低；另一個缺點是冷、熱流體在冷流進 口 500處，僅通過單層管子隔開，換熱強烈，容易造成局部煙氣達到酸露點以下，以致結(jié)露 腐蝕、堵塞設(shè)備。當(dāng)煙氣中含有腐蝕性氣體時，尤其嚴重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種換熱器，能夠避免局部的強烈熱交換、并 具有較高的換熱效率。為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種換熱器，包括殼體，在所述殼體上設(shè)有熱流入口和熱流出口，在所述熱流入口 和熱流出口之間并排布設(shè)有至少兩條內(nèi)管，在所述殼體上還設(shè)有冷流入口和冷流出口，在 所述各內(nèi)管上與所述冷流入口相對的管段部分外側(cè)套設(shè)有中間套管，在所述內(nèi)管的剩余管 段部分外側(cè)套設(shè)有外管；熱流從熱流入口進入所述內(nèi)管，并從熱流出口排出；冷流從冷流入口進入所述殼 體，經(jīng)過所述中間套管的外表面，流入所述外管與所述內(nèi)管之間的環(huán)形間隙，并從所述冷流 出口流出。進一步地，所述殼體包括第一殼體和第二殼體，所述第一殼體和第二殼體并排串 聯(lián)連接；在所述每個殼體內(nèi)沿殼體的長度方向順序設(shè)置有第一管板、第二管板、第三管板 和第四管板；所述熱流入口設(shè)在所述第一殼體的端部，所述熱流出口設(shè)在所述第二殼體的端 部；所述冷流入口設(shè)在所述第一殼體的側(cè)壁上、且位于所述第一殼體內(nèi)的所述第一管 板和第二管板之間，所述冷流出口設(shè)在所述第二殼體的側(cè)壁上、且位于所述第二殼體內(nèi)的 所述第一管板和第二管板之間；所述內(nèi)管的兩端分別穿設(shè)在所述第一管板上和所述第四管板上，所述外管的兩端 分別穿設(shè)在所述第二管板上和所述第三管板上，所述中間套管的一端設(shè)在所述第一管板 上，另一端伸入所述外管內(nèi)；所述第一殼體的第三管板和第四管板之間的空腔與所述第二殼體的第三管板和第四管板之間的空腔通過中間接管相連通；所述第一殼體遠離熱流入口的端部與所述第二殼體遠離熱流出口的端部通過底 部接管相連通。進一步地，所述第一殼體和/或所述第二殼體在所述第二管板和第三管板之間斷 開，并在該斷開處用軟連接密封。進一步地，所述第一殼體和/或所述第二殼體在所述第三管板和所述第四管板之 間斷開，并在該斷開處用軟連接密封。優(yōu)選地，在所述第一殼體和/或所述第二殼體的所述第二管板和第三管板之間、 靠近所述第二管板的位置處設(shè)有測溫裝置。進一步地，在所述第一殼體和/或所述第二殼體的所述第一管板和第四管板的相 對側(cè)設(shè)有保溫層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明換熱器由于在所述各內(nèi)管上與所述冷流入口相對的管段 部分外側(cè)套設(shè)有中間套管，并在所述管路的剩余管段部分外側(cè)套設(shè)有外管。這樣，從冷流入 口進入的冷流并不直接沖刷內(nèi)管，避免了在冷流入口處的局部強烈熱交換，從而避免熱流， 如煙氣，因局部快速冷卻而結(jié)露腐蝕堵塞設(shè)備；此外，冷流進入內(nèi)管與外管之間的環(huán)形間 隙，在內(nèi)管周圍形成一個冷卻空間，有利于提高熱交換的效率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明換熱器實施例1的結(jié)構(gòu)主視圖；圖3為本發(fā)明換熱器實施例2的結(jié)構(gòu)主視圖；圖4為圖3所示本發(fā)明換熱器實施例2的左視圖。
具體實施例方式本發(fā)明旨在提供一種能夠避免局部的強烈熱交換、并具有較高換熱效率的換熱 器。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作具體說明。實施例1如圖2所示，本發(fā)明實施例換熱器，包括橫截面呈方形的殼體100，在所述殼體100 上設(shè)有熱流入口 101和熱流出口 102，在所述熱流入口 101和熱流出口 102之間并排布設(shè)有 至少兩條內(nèi)管103，在所述殼體上還設(shè)有冷流入口 104和冷流出口 105，在所述各內(nèi)管103 上與所述冷流入口相對的管段部分外側(cè)套設(shè)有中間套管106，在所述內(nèi)管103的剩余管段 部分外側(cè)套設(shè)有外管107 ；內(nèi)管伸入所述外管內(nèi)；熱流從熱流入口進入所述內(nèi)管，并從熱流出口排出；冷流從冷流入口進入所述殼 體，經(jīng)過所述中間套管的外表面，流入所述外管與所述內(nèi)管之間的環(huán)形間隙，并從所述冷流 出口流出。本實施例換熱器由于在所述各內(nèi)管上與所述冷流入口相對的管段部分外側(cè)套設(shè) 有中間套管，并在所述管路的剩余管段部分外側(cè)套設(shè)有外管。這樣，從冷流入口進入的冷流 并不直接沖刷內(nèi)管，避免了在冷流入口處的局部強烈熱交換，從而避免熱流，如熱煙氣，因 局部快速冷卻而結(jié)露腐蝕堵塞設(shè)備；此外，冷流進入內(nèi)管與外管之間的環(huán)形間隙，在內(nèi)管周圍形成一個冷卻空間，有利于提高熱交換的效率。實施例2如圖3、圖4所示，本實施例換熱器，包括橫截面呈圓形的殼體，在所述殼體上設(shè)有 熱流入口 1和熱流出口 18，在所述熱流入口 1和熱流出口 18之間并排布設(shè)有至少兩條內(nèi)管 11，在所述殼體上還設(shè)有冷流入口 3和冷流出口 19，在所述各內(nèi)管上與所述冷流入口相對 的管段部分外側(cè)套設(shè)有中間套管4，在所述內(nèi)管的剩余管段部分外側(cè)套設(shè)有外管8;其中， 所述殼體包括第一殼體I和第二殼體II，所述第一殼體和第二殼體并排串聯(lián)連接；在所述 每個殼體內(nèi)沿殼體的長度方向順序設(shè)置有第一管板2、第二管板6、第三管板10和第四管板 14 ；所述熱流入口設(shè)在所述第一殼體的端部，所述熱流出口設(shè)在所述第二殼體的端 部；所述冷流入口設(shè)在所述第一殼體的側(cè)壁上、且位于所述第一殼體內(nèi)的所述第一管 板和第二管板之間，所述冷流出口設(shè)在所述第二殼體的側(cè)壁上、且位于所述第二殼體內(nèi)的 所述第一管板和第二管板之間；所述內(nèi)管的兩端分別穿設(shè)在所述第一管板上和所述第四管板上，所述外管的兩端 分別穿設(shè)在所述第二管板上和所述第三管板上，所述中間套管的一端設(shè)在所述第一管板 上，另一端伸入所述外管內(nèi)；所述第一殼體的第三管板和第四管板之間的空腔與所述第二殼體的第三管板和 第四管板之間的空腔通過中間接管12相連通；所述第一殼體遠離熱流入口的端部與所述第二殼體遠離熱流出口的端部通過底 部接管15相連通。本實施例換熱器由于在所述各內(nèi)管上與所述冷流入口相對的管段部分外側(cè)套設(shè) 有中間套管，并在所述管路的剩余管段部分外側(cè)套設(shè)有外管。這樣，從冷流入口進入的冷流 并不直接沖刷內(nèi)管，避免了在冷流入口處的局部強烈熱交換，從而避免熱流，如熱煙氣，因 局部快速冷卻而結(jié)露腐蝕堵塞設(shè)備；此外冷流還能夠在第一管板和第二管板之間的空間內(nèi) 預(yù)熱，利于后面熱交換更加平穩(wěn)的進行；進一步地，冷流進入內(nèi)管與外管之間的環(huán)形間隙， 在內(nèi)管外部形成一個冷卻空間，有利于提高熱交換的效率。本實施例中兩殼體采用并排串聯(lián)結(jié)構(gòu)，以減小換熱器的高度。下面以對熱煙氣的冷卻為例，對本實施例換熱器的工作原理進行說明熱煙氣由 熱流入口 1進入第一殼體后進入內(nèi)管11，向下經(jīng)底部接管15進入第二殼體的內(nèi)管，并經(jīng)熱 流出口 18排出；冷空氣由冷流入口 3進入第一殼體，在第一殼體的第一管板2和第二管板 管板6之間，由于有中間套管4的保護，冷空氣并不直接沖刷內(nèi)管，避免了熱煙氣因局部快 速冷卻而結(jié)露腐蝕堵塞設(shè)備，冷空氣還可以在第一管板2和第二管板6之間的空間內(nèi)預(yù)熱， 利于后面熱交換更加平穩(wěn)的進行；冷空氣向下進入內(nèi)管與外管之間的環(huán)形間隙，并經(jīng)中間 接管12進入第二殼體的外管，最后由冷流出口 19排出。本實施例中，是以熱煙氣的流向與冷卻氣流的流向相同為例進行說明的。當(dāng)然，熱 煙氣的流向與冷卻氣流的流向也可以相反。支座5設(shè)在第一殼體和第二殼體的上部。所述第一殼體和/或所述第二殼體在所述第二管板6和第三管板10之間斷開，并在該斷開處用軟連接9密封。這樣第二管板和第三管板之間殼體能夠自由伸縮，以消除外 管和殼體因熱膨脹不同所帶來的不利影響。所述第一殼體和/或所述第二殼體在所述第三管板10和所述第四管板14之間斷 開，并在該斷開處用軟連接13密封。這樣第三管板和第四管板之間殼體能夠自由伸縮，以 消除內(nèi)管和殼體因熱膨脹不同所帶來的不利影響?？紤]到鼓入過量的冷空氣，也可能造成第一殼體中的熱煙氣在開始段過冷，因此 在冷空氣進口的下方，即在所述第一殼體和/或所述第二殼體的所述第二管板和第三管板 之間、靠近所述第二管板的位置處，裝有若干測溫裝置7、21，若煙氣溫度低于設(shè)定溫度，則 測溫裝置7、21向中控發(fā)出信號，由中控控制裝在冷風(fēng)管道上的閥門開度，以調(diào)節(jié)鼓入的冷 風(fēng)量，使內(nèi)管內(nèi)的煙氣溫度保持在給定的范圍內(nèi)。同樣裝在另一殼體上的測溫裝置則可以 保證煙氣出口溫度在合適的范圍內(nèi)。進一步地，為了進一步避免熱煙氣局部過冷，在所述第一殼體和/或所述第二殼 體的所述第一管板2、17和第四管板14、20的相對側(cè)設(shè)有保溫層。應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實施例中，殼體的橫截面形狀是以方形或圓形為例進行說明 的，但本發(fā)明并不限于此，殼體的橫截面形狀也可以是長方形，五邊形、六邊形等形狀。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實例，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉 本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在 本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求
一種換熱器，包括殼體，在所述殼體上設(shè)有熱流入口和熱流出口，在所述熱流入口和熱流出口之間并排布設(shè)有至少兩條內(nèi)管，在所述殼體上還設(shè)有冷流入口和冷流出口，其特征在于在所述各內(nèi)管上與所述冷流入口相對的管段部分外側(cè)套設(shè)有中間套管，在所述內(nèi)管的剩余管段部分外側(cè)套設(shè)有外管；熱流從熱流入口進入所述內(nèi)管，并從熱流出口排出；冷流從冷流入口進入所述殼體，經(jīng)過所述中間套管的外表面，流入所述外管與所述內(nèi)管之間的環(huán)形間隙，并從所述冷流出口流出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器，其特征在于所述殼體包括第一殼體和第二殼體，所 述第一殼體和第二殼體并排串聯(lián)連接；在所述每個殼體內(nèi)沿殼體的長度方向順序設(shè)置有第一管板、第二管板、第三管板和第 四管板；所述熱流入口設(shè)在所述第一殼體的端部，所述熱流出口設(shè)在所述第二殼體的端部；所述冷流入口設(shè)在所述第一殼體的側(cè)壁上、且位于所述第一殼體內(nèi)的所述第一管板和 第二管板之間，所述冷流出口設(shè)在所述第二殼體的側(cè)壁上、且位于所述第二殼體內(nèi)的所述 第一管板和第二管板之間；所述內(nèi)管的兩端分別穿設(shè)在所述第一管板上和所述第四管板上，所述外管的兩端分別 穿設(shè)在所述第二管板上和所述第三管板上，所述中間套管的一端設(shè)在所述第一管板上，另 一端伸入所述外管內(nèi)；所述第一殼體的第三管板和第四管板之間的空腔與所述第二殼體的第三管板和第四 管板之間的空腔通過中間接管相連通；所述第一殼體遠離熱流入口的端部與所述第二殼體遠離熱流出口的端部通過底部接 管相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換熱器，其特征在于所述第一殼體和/或所述第二殼體在 所述第二管板和第三管板之間斷開，并在該斷開處用軟連接密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的換熱器，其特征在于所述第一殼體和/或所述第二殼 體在所述第三管板和所述第四管板之間斷開，并在該斷開處用軟連接密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換熱器，其特征在于在所述第一殼體和/或所述第二殼體 的所述第二管板和第三管板之間、靠近所述第二管板的位置處設(shè)有測溫裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換熱器，其特征在于在所述第一殼體和/或所述第二殼體 的所述第一管板和第四管板的相對側(cè)設(shè)有保溫層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種換熱器，涉及管殼式換熱器，為避免局部的強烈熱交換、并提高換熱效率的問題而發(fā)明。該換熱器，包括殼體，在所述殼體上設(shè)有熱流入口和熱流出口，在所述熱流入口和熱流出口之間并排布設(shè)有至少兩條內(nèi)管，在所述殼體上還設(shè)有冷流入口和冷流出口，在所述各內(nèi)管上與所述冷流入口相對的管段部分外側(cè)套設(shè)有中間套管，在所述內(nèi)管的剩余管段部分外側(cè)套設(shè)有外管；熱流從熱流入口進入所述內(nèi)管，并從熱流出口排出；冷流從冷流入口進入所述殼體，經(jīng)過所述中間套管的外表面，流入所述外管與所述內(nèi)管之間的環(huán)形間隙，并從所述冷流出口流出。本發(fā)明適用于對流體的熱交換。
文檔編號F28D7/16GK101900500SQ20091006499
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者侯廣超, 成庚生, 熊軍亭, 郭相生 申請人:河南中材環(huán)保有限公司