高效翅片型管殼式管換熱器的製作方法

2023-07-16 04:43:36

專利名稱：高效翅片型管殼式管換熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高效翅片型管殼式管換熱器，採用加強的翅片管制造的管殼式換熱器。
目前，在中國幾乎90％以上的管殼式換熱器為光管管束換熱器，應用領域廣泛，已有上百年的歷史，這種換熱器體積龐大、換熱效率低、重量大、為了改善流體的流動狀態，增加了大量的折流板，增加了流體的阻力，能耗嚴重，由於以上的種種缺點這種換熱器已遠遠滿足不了現代技術的發展，雖然現在又發明了翅板式換熱器，波節管式換熱器，但是，這些換熱器試用的壓力低，應用範圍小，很難大面積推廣使用而取代目前廣泛流行的光管管殼式換熱器。
本實用新型的目的在於提供一種體積小、重量輕、換熱效率高、流體的阻力小、能耗小的高效翅片型管殼式管換熱器。可廣泛應用於石油、化工、建材、紡織、食品等行業，特別適用於要求阻力小、液體黏度高、安裝空間小的複雜裝置中。
本實用新型高效翅片型管殼式管換熱器是這樣實現的高效翅片型管殼式管換熱器其結構由殼體和換熱器管芯構成其換熱器管芯由翅片型管和管板組成，數十個翅片型管固定於管板上；其翅片型管由翅片和換熱管組成；其殼體由機頭和機體組成。其機頭為一端封閉半圓形，其與機體聯接處為法蘭盤，其內有隔板將其內腔分為上下兩腔，即高溫介質進入腔和高溫介質出口腔，其高溫介質進入腔設有高溫介質入口管接口；高溫介質出口腔設有高溫介質出口管接口其機體為一端封閉筒狀，其上設低溫介質入、出口管接口，腔體內裝有換熱器管芯，其與機頭聯接處為法蘭盤，其機體下面有支架。
下面通過實施例和附圖進一步詳盡說明如下附


圖1本實用新型結構示意圖附圖2本實用新型翅片型管放大圖附圖3本實用新型直形翅片型管束高效翅片型管殼式管換熱器示意本實用新型高效翅片型管殼式管換熱器其結構，如
圖1所示由殼體和換熱器管芯構成；其換熱器管芯由翅片型管(5)和管板(3)組成，數十個翅片型管(5)固定於管板(3)上；其翅片型管(5)由翅片(14)和換熱管(13)組成，其翅片(14)為縱直翅片或縱直波式翅片，如圖2所示；其殼體由機頭(1)和機體(6)組成。其機頭(1)為一端封閉半圓形，其與機體聯接處為法蘭盤(10)，其內有隔板(12)將其內腔分為上下兩腔，即高溫介質進入腔C和高溫介質出口腔D，其高溫介質進入腔C設有高溫介質入口管接口(11)；高溫介質出口腔D設有高溫介質出口管接口(2)其機體為一端封閉筒狀，其上設低溫介質入、出口管接口(8)、(4)，機體內裝有換熱器管芯，其與機頭(1)、管板(3)聯接處為法蘭盤(9)，法蘭盤(10)、(9)與管板(3)聯接處有密封墊(15)，通過螺栓將法蘭盤(10)、(9)與管板(3)聯接為一體，其機體下面有支架(7)。
發明人製造的大大小小一系列高效翅片型管殼式管換熱器，其換熱器管芯為U形翅片型管束或直形翅片型管束兩種，如
圖1、圖4所示；實踐證實(一)我們以相同換熱面積的傳統光管管殼式換熱器和本實用新型進行比較，取換熱面積均為260平方米的換熱器進行比較，列表如下<
從表中可以看出a)翅片管管殼式換熱器比光管式換熱器節省空間25％；b)翅片管管殼式換熱器換熱管數量僅為光管換熱器的1/4，減少了近3/4；c)翅片管管殼式換熱器由於管子的減少管板的鑽孔量減少了3/4，換熱管與管板焊接量也減少了3/4；d)翅片管管殼式換熱器由於體積的減少，在同等壓力、同樣溫度條件下，管板厚度減薄，法蘭盤以及其他部件相應減輕，使得設備整體重量下降了近40％，單位換熱面積的鋼材耗量降低了40％以上。
由於換熱管的減少，在相同流量的條件下，其高溫流體側(管內通常為高溫介質)縱向翅片管流速可提高近四倍，大大地改善了流動狀態，提高了傳熱效率，相反，殼層流體面積增大，減少了大排量一側的壓力降，可大大的降低阻力能耗，節能50-80％。
(二)傳統光管管殼式換熱器與高效翅片管管殼式換熱器體積相同情況下的比較同樣以直徑為600mm，長度相同的換熱器為例，其主要參數如下表
注兩種換熱器換熱管布置參考國標採取最大布管量進行布管。
綜上表可以看出在相同體積情況下，高效翅片管式管換熱器的換熱管數量比光管式換熱器的數量要低54％，節約了大量的換熱管材料，有利於成本的降低；管程流通面積仍比光管換熱器低53％，相同流量的情況下，其高溫流體流速可提高兩倍以上，改善了混換熱條件，提高了換熱效率。
高效翅片管式換熱器面積比光管式換熱器增加了85％，其換熱管重量僅增加了13％(實際換熱管是減少，增加的只是翅片重量)，設備總重僅增加了8％，其單位換熱面積鋼材耗量僅為19kg/平方米，而光管換熱器鋼材耗量是33kg/平方米，相當於翅片管換熱器的近兩倍。
綜上所述，高效翅片型管殼式管換熱器具有如下優點1)佔地面積小、重量輕、特別適用於建築面積窄小的地方。
2)單位換熱面積耗鋼量低，降低了鋼材耗量，節約了寶貴的自然資源。
3)換熱面積大(相同體積條件下做比較)，換熱管少，減少了大量的機械加工及焊接工作量。
4)大幅度提高換熱介質的流速，強化傳熱，提高換熱效率。
5)外形與光管管殼式換熱器一樣，不管是新裝置上馬，還是老裝置改造都非常方便。
6)可廣泛用於石油、化工、建材、食品等行業的氣-液、液-氣及高粘液體的換熱裝置中。
因此，高效翅片型管殼式管換熱器是一種理想的更新換代產品。
權利要求1.一種高效翅片型管殼式管換熱器由殼體和換熱器管芯構成；其特徵在於其換熱器管芯由翅片型管(5)和管板(3)組成，數十個翅片型管(5)固定於管板(3)上；其翅片型管(5)由翅片(14)和換熱管(13)組成；
2.如權利要求1所述的高效翅片型管殼式管換熱器，其特徵在於其殼體由機頭(1)和機體(6)組成，其機頭(1)為一端封閉半圓形，其與機體聯接處為法蘭盤(10)，其內有隔板(12)將其內腔分為上下兩腔，即高溫介質進入腔C和高溫介質出口腔D，其高溫介質進入腔C設有高溫介質入口管接口(11)；高溫介質出口腔D設有高溫介質出口管接口(2)；其機體為一端封閉筒狀，其上設低溫介質入、出口管接口(8)、(4)，機體內裝有換熱器管芯；
3.如權利要求1和2所述的高效翅片型管殼式管換熱器，其特徵在於其翅片(14)為縱直翅片或縱直波式翅片；
專利摘要本實用新型高效翅片型管殼式管換熱器,其結構由:殼體和換熱器管芯構成;其換熱器管芯:由翅片型管和管板組成,數十個翅片型管固定於管板上;其翅片型管由翅片和換熱管組成。實踐證實:本實用新型體積小、重量輕、傳熱效率高,大幅度提高換熱介質的流速,可廣泛用於石油、化工、建材、食品等行業的氣—液、液—氣及高粘液體的換熱裝置中,是一種理想的更新換代產品。
文檔編號F28D7/00GK2338712SQ9821918
公開日1999年9月15日 申請日期1998年10月9日 優先權日1998年10月9日
發明者臧海, 杜西寧, 賈誠 申請人:臧海