[发明专利]纯逆流管式换热器模块及模块组合式管式换热器

说明书

本发明公开了一种纯逆流管式换热器模块及模块组合式管式换热器，包括两端开口的壳体和若干换热管，其特征在于：所述壳体的进出两端分别倾斜设置有进出口通道，每一侧的进出口通道分别被一块倾斜的管板分隔为管程通道部分与壳程通道部分，两块倾斜的管板之间从上到下分布有多排换热管。保证进出口也接近纯逆流，可实现模块的串联对接，解决现有纯逆流管式换热器管长过长，难以运输的问题。

技术领域

本发明涉及换热器领域，特别涉及一种纯逆流管式换热器模块及模块组合式管式换热器。

背景技术

纯逆流的换热器，尤其是管式换热器，因为对数平均温差修正系数高，理论上非常适合在低温差、少流程的工况环境中应用。

但实际应用过程中，现有的管式换热器却面临不少问题：首先是换热设备的壳程进、出口，因为管板的关系，往往只能选择从上下侧面进入换热器。虽然上下侧面进入换热器，是横掠管束，理论换热系数变大了，但是却由以前的纯逆流变成了局部叉流，不但对管束的磨损更高，还需要进行对数平均温差修正。而低温差的对数平均温差修正系数往往较低，在一定程度上降低了纯逆流原本的优势。尤其是在介质流量较大的时候，因为进出口截面较大，管束较大面积都处于叉流换热状态，而叉流区域又正好位于换热器的进口和出口，换热效果往往大受影响。

同时，一旦介质流量变大，换热器体积也随之需要增大，一旦管程方向长度增加，由于纯逆流管式换热器的特殊结构，要求单根换热管的长度也一并增加。一旦长度超过一定限度，运输条件和安装条件都会变得非常苛刻，但如果采用管道拼接方式，既费人工，又不现实。

并且，现有的管式换热器因为进出口管板与换热管垂直，对接时无法串联，不方便实现串联组装。

发明内容

针对现有技术问题，本发明第一目的在于提供一种纯逆流管式换热器模块，保证进出口也接近纯逆流，可实现模块的串联对接，解决现有纯逆流管式换热器管长过长，难以运输的问题。第二目的在于提供一种模块组合式管式换热器。

为实现以上第一目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种纯逆流管式换热器模块，包括两端开口的壳体和若干换热管，其特征在于：所述壳体的进出两端分别倾斜设置有进出口通道，每一侧的进出口通道分别被一块倾斜的管板分隔为管程通道部分与壳程通道部分，两块倾斜的管板之间从上到下分布有多排换热管。

上述方案中，两端的进出口通道分别向下和向上倾斜设置，所述壳体内靠左右两端部分别设置有管内出口斜管板和管内进口斜管板，其中所述管内进口斜管板的下端固定设置在壳体的下封板上，上端伸到位于右侧的进出口通道内，所述管内出口斜管板的上端设置在壳体的上封板上，下端伸到左侧的进出口通道内，所述管内进口斜管板将位于右侧的进出口通道分隔成位于上方的管外介质出口和位于下方的管内介质进口，所述管内出口斜板将左侧的进出口通道隔成位于下侧的管外介质进口和位于上侧的管内介质出口，所述管内出口斜管板和管内进口斜板之间从上到下分布有多排换热管。

采用上述方案，换热管采用独特的管内进口斜管板和管内出口斜管板支撑，管内介质进口与管外介质出口在同侧并行排布，管内介质出口与管外介质进口在同一侧并行排布，保证进出口的换热也接近纯逆流，减少局部叉流，对管束的磨损小。

本发明在设计时，将进出口通道分别向上和向下倾斜设置，可实现在串联对接，方便安装。配合管内进口斜管板和管内出口斜管板，保持了管内、管外介质对接时的平稳过渡，阻力小，可实现模块的串联对接，可以实现管长方向的模块组装，从而避免以往纯逆流管式换热器管长过长，难以运输的问题。在对接时，可采用法兰连接、卡扣连接、焊接、软封等各种形式。

特有的模块形状设计，可以通过多种不同排布方式(串联、并联或者串并联结合)，组合成大型设备。彻底解决了同类大型纯逆流换热器换热管过长难以运输和拆装的问题。

上述方案中，所述壳体由上封板、下封板和前后侧封板围成。