一种矩阵式套管换热器制造技术

本发明专利技术涉及一种矩阵式套管换热器，其特征在于，包括相互并联的大小相同的多个套管组，每个套管组包括串联连接的位于同一平面的若干个第一套管和若干个第二套管，所述第一套管为直套管，所述第二套管为180°弯套管，包括第二壳程和第二管程，第二管程管径小于第二壳程管径，第二管程在第二壳程内部从第二壳程的一端直线延伸至第二壳程外部，然后以180°弯曲至第二壳程的另一端直线方向上的外部，再直线延伸进入第二壳程内部直至回到第二壳程的另一端；每个套管组包括入水口、出水口、冷媒入口和冷媒出口。本发明专利技术的矩阵式套管换热器成本低、安装拆卸方便，还可以通过增加或减少套管组的数量以及套管组中第一套管的数量达到改变换热面积大小的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种矩阵式套管换热器
本专利技术涉及一种换热器，具体的说是一种矩阵式套管换热器。
技术介绍
换热器是一种被广泛应用于化工、石油、电力、医药、冶金、制冷等行业的通用设备。按其传热面的形状和结构进行分类，可分为管型、板型等换热器，而管型换热器又可分为蛇管式换热器、套管式换热器及管壳式换热器等。套管式换热器是一种常见的换热器，其基本构造是两个不同直径的圆管，直径小的管（管程）套在直径大的管（壳程）里面，两种温度不同的流体分别在内管和外管中逆向或者同向流动，通过内管的管壁进行热量的交换。如CN201434620Y号专利《套管式换热器》所公开的管套式换热器由护壳和密闭设置在护壳内的壳程和管程组成，壳程和管程为两根管径尺寸不同标准的圆钢管，管程套装在壳程内，两者共同弯曲设置，在壳程的两端分别设有冷水入口和热水出口，在管程的两端分别设有冷媒入口和冷媒出口。两种不同介质可在壳程和管程内逆向流动或同向流动以达到换热的效果。目前套管式换热器的安装空间受到限制，一方面套管式换热器为了达到一定的换热面积，需要将多段套管进行180度弯曲连接，同心圆管弯曲一般采用壳程包覆管程，管程焊接拆卸麻烦，安装和维修等不方便；另一方面套管式换热器一般固定体积，扩大或缩减体积必须重新设计制造，扩展或缩减不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种矩阵式套管换热器，其采用一种新的连接方法，不仅成本低、安装拆卸方便，还可以通过增加或减少套管组的数量以及套管组中第一套管的数量达到较为方便地改变换热面积大小的效果。为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种矩阵式套管换热器，其特征在于，包括相互并联的大小相同的多个套管组，每个套管组包括若干个第一套管和若干个第二套管，所述第一套管为直套管，包括第一壳程和设置于所述第一壳程内的第一管程，所述第一壳程和第一管程是同心圆管；所述第二套管为180°弯套管，包括第二壳程和第二管程，所述第二壳程是180°弯管，第二管程管径小于第二壳程管径，第二管程在第二壳程内部从第二壳程的一端直线延伸至第二壳程外部，然后以180°弯曲至第二壳程的另一端直线方向上的外部，再直线延伸进入第二壳程内部直至回到第二壳程的另一端，所述第一壳程和第二壳程的管径相同，所述第一管程和第二管程的管径相同；位于同一平面的若干个第一套管通过若干个第二套管串联连接，套管组的壳程包括互相连通的第一壳程与第二壳程，套管组的管程包括互相连通的第一管程与第二管程，每个套管组包括入水口、出水口、冷媒入口和冷媒出口，入水口和出水口分别设置于套管组管程的两端，冷媒入口和冷媒出口设置于套管组壳程的两端。进一步地，每个套管组包括N个第一套管，其中N是大于1的自然数。进一步地，套管组有M个，其中M是大于1的自然数。作为一种方式，所述套管组设置于竖直方向上，所述多个套管组横向排列。进一步地，所述套管组还包括位于套管组两端的端套管，所述端套管是90°弯套管，包括第三壳程和第三管程，所述第三壳程从第一壳程端口90°弯曲向套管组外侧延伸，所述第三管程从第一管程端口直线延伸并穿出所述第三壳程。进一步地，所述矩阵式套管换热器还包括入水管、出水管、冷媒输入管和冷媒输出管，所述入水管与每个套管组的入水口连通，所述出水管与每个套管组的出水口连通，所述冷媒输入管与每个套管组的冷媒入口连通，所述冷媒输出管与每个套管组的冷媒出口连通。再进一步，所述矩阵式套管换热器还包括便于固定所述矩阵式套管换热器的固定支架。作为一种实施方式，所述第一套管与第二套管之间通过焊接方式密封连接。作为另一种实施方式，所述第一套管与第二套管之间可拆卸式密封连接。本专利技术的矩阵式套管换热器，与现有技术相比，具有如下有益效果：（1）本专利技术的矩阵式套管换热器，第一套管的壳程和管程为两根管径尺寸不同的圆钢管，管程端部裸露于壳程外部，便于制作安装；第二套管是180°弯套管，它可以是独立零件，组装时可通过焊接方式或其它方式连接于第一套管，由于弯曲处的管程凸出，有利于焊接和安装；（2）本专利技术的矩阵式套管换热器，其第一套管与第二套管连接后可以呈弓形弯曲，即串联连接，还可以在此基础上矩阵式组装其次矩阵式排列，大大增加了热交换的面积；（3）本专利技术的矩阵式管套换热器，其占地面积可视场地和需求而确定，可根据实际需要形成N行M列矩阵（M、N可任取大于1的自然数），有利于管式换热器换热面积的伸缩，操作灵活，而且既可以从纵向排列，也可以横向延伸；（4）本专利技术的矩阵式换热器结构简单，组合容易、成本低、能耗小、无污染、安装快捷方便。附图说明图1是本专利技术具体实施方式的矩阵式管套换热器单个套管组的结构示意图；图2是本专利技术具体实施方式的矩阵式管套换热器单个套管组的第二套管结构示意图；图3是本专利技术具体实施方式的矩阵式管套换热器单个套管组的端套管结构示意图；图4是本专利技术具体实施方式的矩阵式管套换热器结构示意图；图中1-第一套管，11-第一壳程，2-第二套管，21-第二壳程，22-第二管程，3-入水管，4-出水管，5-冷媒输入管，6-冷媒输出管，7-固定支架，8-端套管，81-第三壳程，811-冷媒出口，812-冷媒入口，82-第三管程，821-入水口，822-出水口。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图4所示，一种矩阵式套管换热器，包括相互并联的大小相同的多个套管组，形成7行10列的矩阵形状，还包括入水管3、出水管4、冷媒输入管5和冷媒输出管6和固定支架7。图1为矩阵式管套换热器单个套管组的结构示意图，每个套管组包括七个第一套管1、六个第二套管、两个端套管8入水口821、出水口822、冷媒出口811和冷媒入口812。入水口821和出水口822分别设置在套管组管程的两端，冷媒出口811和冷媒入口812设置于套管组壳程的两端。每个套管组的入水口821连接于入水管3，出水口822连接于出水管4，冷媒出口811连接于冷媒输出管6，冷媒入口812连接于冷媒输入管5。第一套管1为直套管，包括第一壳程11和设置于第一壳程11内的第一管程，第一壳程11和第一管程是同心圆管；如图2所示，第二套管2为180°弯套管，包括第二壳程21和第二管程22，第二壳程21是180°弯管，第二管程22管径小于第二壳程21管径，第二管程22在第二壳程21内部从第二壳程21的一端直线延伸至第二壳程21外部，然后以180°弯曲至第二壳程21的另一端直线方向上的外部，再直线延伸进入第二壳程21内部直至回到第二壳程21的另一端；如图3所示，端套管8是90°弯套管，包括第三壳程81和第三管程82，第三壳程81从第一壳程11端口90°弯曲向套管组外侧延伸，第三管程82从第一管程端口直线延伸并穿出第三壳程81。第一壳程11、第二壳程21和第三壳程81的管径相同，第一管程、第二管程22和第三壳程83的管径相同；位于同一平面的七个第一套管1通过六个第二套管串联连接，并在两端连接分别连接一个端套管8，互相连通的第一壳程11、第二壳程21和第三壳程81形成套管组的壳程，互相连通的第一管程、第二管程22和第三管程82形成套管组的管程。本实施例中，第一套管1与第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矩阵式套管换热器，其特征在于，包括相互并联的大小相同的多个套管组，每个套管组包括若干个第一套管和若干个第二套管，所述第一套管为直套管，包括第一壳程和设置于所述第一壳程内的第一管程，所述第一壳程和第一管程是同心圆管；所述第二套管为180°弯套管，包括第二壳程和第二管程，所述第二壳程是180°弯管，第二管程管径小于第二壳程管径，第二管程在第二壳程内部从第二壳程的一端直线延伸至第二壳程外部，然后以180°弯曲至第二壳程的另一端直线方向上的外部，再直线延伸进入第二壳程内部直至回到第二壳程的另一端，所述第一壳程和第二壳程的管径相同，所述第一管程和第二管程的管径相同；位于同一平面的若干个第一套管通过若干个第二套管串联连接，套管组的壳程包括互相连通的第一壳程与第二壳程，套管组的管程包括互相连通的第一管程与第二管程，每个套管组包括入水口、出水口、冷媒入口和冷媒出口，入水口和出水口分别设置于套管组管程的两端，冷媒入口和冷媒出口设置于套管组壳程的两端。

【技术特征摘要】
1.一种矩阵式套管换热器，其特征在于，包括相互并联的大小相同的多个套管组，每个套管组包括若干个第一套管和若干个第二套管，所述第一套管为直套管，包括第一壳程和设置于所述第一壳程内的第一管程，所述第一壳程和第一管程是同心圆管；所述第二套管为180°弯套管，包括第二壳程和第二管程，所述第二壳程是180°弯管，第二管程管径小于第二壳程管径，第二管程在第二壳程内部从第二壳程的一端直线延伸至第二壳程外部，然后以180°弯曲至第二壳程的另一端直线方向上的外部，再直线延伸进入第二壳程内部直至回到第二壳程的另一端，所述第一壳程和第二壳程的管径相同，所述第一管程和第二管程的管径相同；位于同一平面的若干个第一套管通过若干个第二套管串联连接，套管组的壳程包括互相连通的第一壳程与第二壳程，套管组的管程包括互相连通的第一管程与第二管程，每个套管组包括入水口、出水口、冷媒入口和冷媒出口，入水口和出水口分别设置于套管组管程的两端，冷媒入口和冷媒出口设置于套管组壳程的两端。2.根据权利要求1所述的矩阵式套管换热器，其特征在于：每个套管组包括N个第一套管，其中N是大于1的自然数。3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，曾宪京，李志敏，李茂东，易显昭，莫卓雄，牟乐，戴建红，惠志全，林金梅，喻文，关甲芬，
申请(专利权)人：广州市特种承压设备检测研究院，广州市轻穗机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：