CN103868374B - 一种间壁式换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于余热回收利用方面换热器的技术领域，具体的涉及一种间壁式换热器。该种间壁式换热器，包括箱体以及位于箱体内的管束，冷介质入口处设有花板Ⅰ；冷介质出口处设有花板Ⅱ；在箱体内部设有由花板连接构成的中间混合室；花板Ⅰ与中间混合室之间安装有管束组Ⅰ，花板Ⅱ与中间混合室之间安装有管束组Ⅱ；所述管束为弯曲状。该间壁式换热器是通过管壁进行换热，对工矿企业的烟气等余热进行回收利用，节约能源，为企业创造经济效益。
Description
技术领域
本发明属于余热回收利用方面换热器的技术领域，具体的涉及一种间壁式换热器。
背景技术
冶金化工等行业在生产过程中往往会排出一些具有一定热量的气体，就像炼铁系统的热风炉、轧钢系统的加热炉一样，均排出具有一定温度的烟气，当前大多数企业回收该余热是使用热管式换热器，然而热管式换热器的换热过程是通过其它介质而实现的，由于其介质大多数是“油质”或者水，因此，这些换热介质对回收烟气的温度上限都有严格要求，一旦超出规定温度换热器有可能就会损坏，相比之下间壁式换热器是以钢管的管壁为“介质”，因此，对温度的适应范围就比较大，而且使用寿命也会较长。
但是目前间壁式换热器在进行换热过程中没有中途的缓冲过程，这样造成换热不均衡，导致被加热介质的温度不一致，不利于后续继续加热回收热量，从而不能使热量回收率达到最大值。同时现有的间壁式换热器中的管束均为直管束，当管束发生热胀冷缩时，管束焊接口处易出现焊口拉开的现象，大大缩减了间壁式换热器的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在的缺陷而提供一种利用管束制成的间壁式换热器，该间壁式换热器是通过管壁进行换热，对工矿企业的烟气等余热进行回收利用，节约能源，为企业创造经济效益。
本发明的技术方案为：一种间壁式换热器，包括箱体以及位于箱体内的管束，箱体两端的上部分别设有冷介质入口和冷介质出口，箱体两端的下部分别设有热介质出口和热介质入口，冷介质入口处设有花板Ⅰ，该花板Ⅰ与箱体固定连接；冷介质出口处设有花板Ⅱ，该花板Ⅱ与箱体固定连接；在箱体内部设有由花板连接构成的中间混合室；花板Ⅰ与中间混合室之间安装有管束组Ⅰ，花板Ⅱ与中间混合室之间安装有管束组Ⅱ；所述管束为弯曲状。
所述中间混合室为三角形或梯形或者矩形。
所述管束为Z形。
所述冷介质入口与热介质出口位于箱体的同一端，冷介质出口与热介质入口位于箱体的同一端，这样使得冷介质与热介质呈逆流状态，高温段热介质加热高温段冷介质，低温段热介质加热低温段冷介质，充分地利用回收热量。
所述冷介质入口的口径沿冷介质流向逐渐增大；冷介质出口的口径沿冷介质流向逐渐减小，冷介质出口的口径逐渐减小，使得初步加热完的冷介质进行充分混合，从而总体温度达到一个均衡状态。
所述冷介质入口和冷介质出口的纵截面均为梯形。
本发明的有益效果为：本发明所述间壁式换热器在箱体内部设有由花板连接构成的中间混合室，这样当冷介质低温段被加热后，在中间混合室内进行一个混合缓冲的过程，使得其温度达到一个均衡的状态，为后续高温段加热提高了热量回收率。该间壁式换热器的换热元件管束为弯曲状，当遇到冷热变化管束发生热胀冷缩时，不容易将管束两端的焊口拉开，可有效延长换热器使用寿命。
综上所述，该间壁式换热器是通过管壁进行换热，对工矿企业的烟气等余热进行回收利用，节约能源，为企业创造经济效益。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中间壁换热器的结构示意图。
其中，1为箱体，2为管束组Ⅰ，3为管束组Ⅱ，4为花板Ⅰ，5为花板Ⅱ，6为冷介质入口，7为冷介质出口，8为热介质入口，9为热介质出口，10为管束，11为花板，12为中间混合室。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行详细的说明。
从图1中可以看出，本发明的间壁式换热器，包括箱体1以及位于箱体1内的管束10，箱体1两端的上部分别设有冷介质入口6和冷介质出口7，箱体1两端的下部分别设有热介质出口9和热介质入口8，冷介质入口6处设有花板Ⅰ4，该花板Ⅰ4与箱体1固定连接；冷介质出口7处设有花板Ⅱ5，该花板Ⅱ5与箱体1固定连接；在箱体1内部设有由花板11连接构成的中间混合室12，该中间混合室12是封闭的，其至少由两块花板11首尾依次连接构成，花板11至少一端与箱体1固定连接。
花板Ⅰ4与中间混合室12之间安装有管束组Ⅰ2，管束组Ⅰ2由若干管束10等间距并列构成，管束组Ⅰ2中的管束10一端与花板Ⅰ4固定连接，另一端与中间混合室12中相应的花板11固定连接。
花板Ⅱ5与中间混合室12之间安装有管束组Ⅱ3，管束组Ⅱ3由若干管束10等间距并列构成，管束组Ⅱ3中的管束10一端与花板Ⅱ5固定连接，另一端与中间混合室12中相应的花板11固定连接。
所述管束10为弯曲状，可以为Z形。
所述中间混合室12为三角形或梯形或者矩形,也可以是其他几何形状。
所述冷介质入口6与热介质出口9位于箱体1的同一端，冷介质出口7与热介质入口8位于箱体1的同一端，这样使得冷介质与热介质呈逆流状态，高温段热介质加热高温段冷介质，低温段热介质加热低温段冷介质，充分地利用回收热量。
所述冷介质入口6的口径沿冷介质流向逐渐增大；冷介质出口7的口径沿冷介质流向逐渐减小，冷介质出口7的口径逐渐减小使得初步加热完的冷介质进行充分混合，从而总体温度达到一个均衡状态。
所述冷介质入口6和冷介质出口7的纵截面均为梯形。
冷介质通过冷介质入口6进入管束10内流过，热介质例如烟气通过热介质入口8进入箱体1内，从管束10外流过，热介质的热量是通过管壁传递给冷介质，当冷介质通过管束组Ⅰ2到达位于箱体1内部一位置的中间混合室12时，例如在箱体1的中部，第一阶段被加热完的冷介质在其内进行混合，达到整体温度为一平衡状态后，然后进入管束组Ⅱ3继续进行加热。该间壁换热器的换热元件管束10呈弯曲状，当遇到冷热变化管束10发生热胀冷缩时，不容易将管束10两端的焊口拉开，可有效延长换热器使用寿命。由此可见，本发明与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
本发明未经描述的技术特征可以通过现有技术实现，在此不再赘述。当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，只要是两组管束之间有混合室并且是通过管壁进行直接换热的，均应属于本专利的保护范围。
Claims (6)
1.一种间壁式换热器，包括箱体以及位于箱体内的管束，箱体两端的上部分别设有冷介质入口和冷介质出口，箱体两端的下部分别设有热介质出口和热介质入口，其特征在于，冷介质入口处设有花板Ⅰ，该花板Ⅰ与箱体固定连接；冷介质出口处设有花板Ⅱ，该花板Ⅱ与箱体固定连接；在箱体内部设有由花板连接构成的中间混合室；花板Ⅰ与中间混合室之间安装有管束组Ⅰ，花板Ⅱ与中间混合室之间安装有管束组Ⅱ；所述管束为弯曲状。
2.根据权利要求1所述间壁式换热器，其特征在于，所述中间混合室为三角形或梯形或者矩形。
3.根据权利要求1所述间壁式换热器，其特征在于，所述管束为Z形。
4.根据权利要求1所述间壁式换热器，其特征在于，所述冷介质入口与热介质出口位于箱体的同一端，冷介质出口与热介质入口位于箱体的同一端。
5.根据权利要求1所述间壁式换热器，其特征在于，所述冷介质入口的口径沿冷介质流向逐渐增大；冷介质出口的口径沿冷介质流向逐渐减小。
6.根据权利要求5所述间壁式换热器，其特征在于，所述冷介质入口和冷介质出口的纵截面均为梯形。
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