[发明专利]一种双管程换热器

说明书

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，特别涉及一种双管程换热器。

背景技术

换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。换热能力由换热流体性质、换热流体温差、流体的流速、换热面的几何形状等诸多因素决定。换热流体性质是流体自身特性，很难改变，同时，换热温差是换热流体在特定工况下的技术条件，也很难改变。因此，提高换热能力，需要在换热设备的几何形状上和流体流速上进行适当改变。正常工作中，由于管壳式换热器的壳程流体的流通面积较大，流速很难提高，制约了换热能力提高；板式换热器的流通夹缝宽度有限，液体在1mm～3mm的空间流动，阻力呈指数变化，消耗外加动力较大，经济性远逊于管内流动，流速与换热系数呈现指数变化。当前，宽流道板式换热器得以应用，换热膜层增厚，不利于提高换热效率；特别对于污水的换热，液体流速的降低，不利于清除污垢。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种节能、高效的双管程换热器。

本发明所述技术方案如下：

一种双管程换热器，包括冷凝腔，所述的冷凝腔下方通过上升下降管连通蒸发腔，所述的蒸发腔、冷凝腔与上升下降管之间的空腔形成一个封闭高真空度空腔，所述的封闭高真空度空腔内充装低沸点工作介质，所述的冷凝腔内安装有冷媒管束，所述的蒸发腔内安装有热媒管束。

所述的冷媒管束和热媒管束在用于污水的换热是为直管束，能够实现反冲洗，来提高设备的使用寿命。

一种双管程换热器使用时，可以多组串联，来提高换热温差，也可以进行多组并联，来适应大流量换热系统，在多组串联或多组并联工况下，可以根据需要再封闭高真空度的空腔内充装不同的低沸点工作介质。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

通过将换热流体的冷媒和热媒都设计在管程内流动，冷热管束外形成空腔，空腔内抽成一定程度的真空，并充低沸点工作介质，且可实现分段，有效提高换热温差。在流通阻力提高有限前提下，有效提高流速，且换热温差得以提高，使得换热系数得以提高，换热面积减小，设备重量减少，造价降低。

在封闭高真空度空腔内形成趋于零热阻的导体，低热阻换热使得换热损失减少。流速的有效增加，大幅度提高换热系数，使得换热系数比管壳式换热器的增加3～5倍，但多出一个管壁换热过程，综合对比，结合与实际测量数据，完成相同换热量的设备，重量仅为管壳式换热器的35～66％。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，一种双管程换热器，包括冷凝腔2，所述的冷凝腔2下方通过上升下降管1连通蒸发腔4，所述的蒸发腔4、冷凝腔2与上升下降管1之间的空腔形成一个封闭高真空度空腔，所述的封闭高真空度空腔内充装低沸点工作介质，所述的冷凝腔2内设有冷媒管束3，所述的蒸发腔4内设有热媒管束5。

所述的冷媒管束3和热媒管束5在用于污水的换热是为直管束，能够实现反冲洗，来提高设备的使用寿命。

一种双管程换热器使用时，可以多组串联，来提高换热温差，也可以进行多组并联，来适应大流量换热系统，在多组串联或多组并联工况下，可以根据需要再封闭高真空度的空腔内充装不同的低沸点工作介质。

工作时，热媒流体(水)进入热媒管束5，热媒流体在流动过程中，热媒管束5的管壁温度提高，使得蒸发腔4内的低沸点工作介质成为高温高压气液混合物后，进入冷凝腔2，在冷凝腔2内，高温高压气液混合物在冷媒管束3的外壁冷凝放热，通过冷媒管束3对冷媒管束3内冷媒流体进行加热。当蒸发腔4与冷凝腔2内气液混合物温度相等时，实现热量传递过程中趋于零热阻。冷媒流体与热媒流体分别在冷媒管束2和热媒管束4内，冷热流体混合的几率减少，有利于危险性流体的换热。冷媒流体与热媒流体分别在冷媒管3束和热媒管束4内，由于单管直径较小，承压能力强，能用于相对高压液体的换热。单组装置可对冷热流体的流量进行设计，使得装置便于标准化生产，有利于设备的串联和并联使用。

对本发明设备做以下测试：