本發明涉及一種管殼式換熱器,尤其是涉及一種三箱體換熱器。
背景技術:
1、管殼式換熱器被廣泛應用于化工、石油、制冷、核能和動力等工業,由于世界性的能源危機,為了降低能耗,工業生產中對換熱器的需求量也越來越多,對換熱器的質量要求也越來越高。近幾十年來,雖然緊湊式換熱器(板式、板翅式、壓焊板式換熱器等)、熱管式換熱器、直接接觸式換熱器等得到了迅速的發展,但由于管殼式換熱器具有高度的可靠性和廣泛的適應性,其仍占據產量和用量的統治地位,據相關統計,目前工業裝置中管殼式換熱器的用量仍占全部換熱器用量的70%左右。
2、傳統的管殼式換熱器,流體都是單一的在管程或者殼程中流動,而且流動方向單一方向,或者通過增加一些部件使得流體進行改變方向流動,例如在殼體內加上折流板。上述結構均是采取單一的流動模式,而且結構復雜,換熱效果非常普通。針對這些不足之處,研發一種結構簡單高效率換熱的的管殼式換熱器,提高了換熱效果,實現節能減排的需要。
技術實現思路
1、為了實現上述目的,本發明的技術方案如下:
2、一種三箱體換熱器,所述換熱器包括箱體,所述箱體內設置橫向設置的上水平板和下水平板,所述箱體的上壁、側壁和上水平板構成換熱器的上箱體,上水平板、下水平板和箱體側壁構成中箱體,所述箱體的下壁、側壁和下水平板構成換熱器的下箱體,上箱體內設置左豎直壁和右豎直壁,左豎直壁、右豎直壁分別上水平板、箱體側壁和上壁之間構成左集箱和右集箱,左豎直壁和右豎直壁之間固定連接上部換熱管;中箱體包括中部換熱管,上水平板和下水平板之間固定連接中部換熱管;下箱體內設置左豎直壁和右豎直壁,左豎直壁、右豎直壁分別下水平板、箱體側壁和下壁之間構成左集箱和右集箱,左豎直壁和右豎直壁之間固定連接下部換熱管;上箱體的左豎直壁、右豎直壁之間的箱體上壁上設置第一流體出入口,下箱體的左豎直壁、右豎直壁之間的箱體下壁上設置第一流體出入口,上箱體和下箱體的右集箱上壁、左集箱的下壁分別都設置第二流體出入口或者上箱體和下箱體的左集箱上壁、右集箱的下壁分別都設置第二流體出入口。
3、作為改進,中箱體內設置水平折流板,所述中部換熱管穿過折流板。
4、作為改進,所述折流板包括從左側延伸的左側折流板和右側延伸的右側折流板,豎直方向上,所述左側折流板和右側折流板交替設置。
5、作為改進,所述上部換熱管和下部換熱管水平方向設置,中部換熱管豎直方向設置。
6、作為改進,中箱體的高度小于上箱體和下箱體的高度。
7、作為改進,上箱體內設置水平折流板,所述折流板從左豎直壁、右豎直壁向中間延伸;所述左側折流板和右側折流板交替設置
8、作為改進,上箱體的上壁上設置第一流體入口,下箱體的下壁上設置第一流體出口,上箱體和下箱體的右集箱上壁設置第二流體出口,上箱體和下箱體的左集箱的下壁分別都設置第二流體入口。
9、與現有技術相比較,本發明的具有如下的優點:
10、本發明通過采取上中下三個箱體結構,使得第一流體和第二流體不斷地變化流動的管程和殼程的位置,可以通過管程和殼程的變化進一步實現強化傳熱,而且還可以通過不斷的改變流動方向,改變了過去單一的管程殼程中流動或者單一的流動方向,進一步達到了強化傳熱的目的。此外,本發明通過在換熱器內設置多個換熱箱體,延長換熱流體在換熱器內停留時間,使兩種流體充分進行熱交換,提高換熱效率。
1.一種三箱體換熱器,所述換熱器包括箱體,所述箱體內設置上水平板和下水平板,所述箱體的上壁、側壁和上水平板構成換熱器的上箱體,上水平板、下水平板和箱體側壁構成中箱體,所述箱體的下壁、側壁和下水平板構成換熱器的下箱體,上箱體內設置左豎直壁和右豎直壁,左豎直壁、右豎直壁分別與上水平板、箱體側壁和上壁之間構成左集箱和右集箱,左豎直壁和右豎直壁之間固定連接上部換熱管;中箱體包括中部換熱管,上水平板和下水平板之間固定連接中部換熱管;下箱體內設置左豎直壁和右豎直壁,左豎直壁、右豎直壁分別與下水平板、箱體側壁和下壁之間構成左集箱和右集箱,左豎直壁和右豎直壁之間固定連接下部換熱管;上箱體的左豎直壁、右豎直壁之間的箱體上壁上設置第一流體出入口,下箱體的左豎直壁、右豎直壁之間的箱體下壁上設置第一流體出入口,上箱體和下箱體的右集箱上壁、左集箱的下壁分別都設置第二流體出入口或者上箱體和下箱體的左集箱上壁、右集箱的下壁分別都設置第二流體出入口。
2.如權利要求1所述的換熱器,其特征在于,中箱體內設置水平折流板,所述中部換熱管穿過折流板。
3.如權利要求2所述的換熱器,其特征在于,所述折流板包括從左側延伸的左側折流板和右側延伸的右側折流板,豎直方向上,所述左側折流板和右側折流板交替設置。
4.如權利要求1所述的換熱器,其特征在于,所述上部換熱管和下部換熱管水平方向設置,中部換熱管豎直方向設置。
5.如權利要求1所述的換熱器,其特征在于,中箱體的高度小于上箱體和下箱體的高度。
6.如權利要求1所述的換熱器,其特征在于,上箱體內設置水平折流板,所述折流板從左豎直壁、右豎直壁向中間延伸;所述左側折流板和右側折流板交替設置。
7.如權利要求1所述的換熱器,其特征在于,上箱體的上壁上設置第一流體入口,下箱體的下壁上設置第一流體出口,上箱體和下箱體的右集箱上壁設置第二流體出口,上箱體和下箱體的左集箱的下壁分別都設置第二流體入口。
8.一種如權利要求1-7之一所述的換熱器的換熱方法,其特征在于,第一流體的流動路徑是從上部入口進入,然后進入上箱體的殼程,在上箱體內與上部換熱管內的第二流體進行換熱,然后在經過上水平板后進入中箱體的管程,然后進入下箱體的殼程,最后從下部出口流出;同時,第二流體從下部的入口流入,然后通過下箱體左側集箱進入下箱體的管程,在管程內與下箱體殼程的第一流體進行換熱,然后經過下箱體右集箱向上流動進入中箱體的殼程,在中箱體內與第一流體換熱后通過上水平板上的入口進入上箱體的左集箱,然后進入上箱體的管程,最后通過上箱體的右集箱的出口排出。