高、低温水高效换热器.pdf

本发明是一种高、低温水高效换热器，它具有壳体，其上方分布有进出气口，壳体底部装有排污管道，壳体的一端装有内外管板，壳体内布置有多根冷却管，其特征是：所述外管板有内腔分隔为高低温两个大区，每个大区分为两个小区；所述外管板中的高温区的两个小区外侧分别连接高温水进、出口，内侧分别连通两组高温区冷却管，低温区的两个小区外侧分别连接低温水进、出口，内侧分别连通两组低温区冷却管；所述高低温区各自两组冷却管尾端分别连接高低温侧浮动管板，并配高低温侧回程盖，所述两浮动管板置于壳体的支承座上，且两浮动管板的对接端采用耦合结构连接；本发明实现了高、低温水换热同处一体，主要应用于生物制药供气系统和空气分离系统。

1.  高、低温水高效换热器，具有壳体，其上方分布有冷却介质进气口和出气口，壳体底部装有排污管道，壳体的一端装有内外管板，壳体内布置有多根冷却管，其特征是：所述外管板有内腔分隔为高低温两个大区，每个大区分为两个小区，所述冷却管分为高温区两组，低温区两组；所述外管板中的高温区的两个小区外侧分别连接高温水进、出口，内侧分别连通两组高温区冷却管，低温区的两个小区外侧分别连接低温水进、出口，内侧分别连通两组低温区冷却管；所述高温区的两组冷却管尾端连接高温侧浮动管板，并配高温侧回程盖，低温区的两组冷却管尾端连接低温侧浮动管板，并配低温侧回程盖，所述两浮动管板置于壳体的支承座上，且两浮动管板的对接端面采用耦合结构连接。

2.  根据权利要求1所述的高、低温水高效换热器，其特征是：所述高、低温侧浮动管板的耦合结构是在两板的对接面之间采用榫槽配合连接。

3.  根据权利要求1所述的高、低温水高效换热器，其特征是：所述高、低温侧浮动管板的耦合结构是在两板的对接面之间采用光面滑动连接，并在两板的一端或两端安装导向装置约束两板。

4.  根据权利要求1所述的高、低温水高效换热器，其特征是：所述高、低温侧浮动管板的耦合结构，是将两板分前后相隔一定距离布置，且两板的对接端面相互重合一段，在两板的重合面上至少安装两个滑轴连接两板。

高、低温水高效换热器
(一)技术领域：本发明涉及机械设备技术领域，是应用于生物制药供气系统和空气分离系统中的一种高、低温水高效换热器。
(二)背景技术：目前市场上通用的换热器，每台换热器均使用单一冷却介质完成单一功能的热交换，对于系统中具有高、低温两种不同温度介质需要热交换时，一般只能采用两台换热器工作，这样就会造成换热系统投资大，占地面积大，耗水量大，消耗泵的功率大，汽-液相的分离效率10um在90-95％范围内，且不便于远程控制。
(三)发明内容：本发明的目的就是要解决当系统具有两种不同温度介质进行热交换需要两台换热器工作所带来上述的问题，提供一种高、低温水高效换热器，以一台换热器完成两种不同温度介质的热交换功能。
本发明要解决的关键技术问题是：在同一台换热器中，两种不同温度介质对各自工作的冷却管带来的热胀冷缩产生的伸缩量不一致，必须采取相应措施予以解决，否则会影响换热器工作，严重的情况是损坏换热器。
本发明的具体方案是：高、低温水高效换热器，具有壳体，其上方分布有冷却介质进气口和出气口，壳体底部装有排污管道，壳体的一端装有内外管板，壳体内布置有多根冷却管，其特征是：所述外管板有内腔分隔为高低温两个大区，每个大区分为两个小区，所述冷却管分为高温区两组，低温区两组；所述外管板中的高温区的两个小区外侧分别连接高温水进、出口，内侧分别连通两组高温区冷却管，低温区的两个小区外侧分别连接低温水进、出口，内侧分别连通两组低温区冷却管；所述高温区的两组冷却管尾端连接高温侧浮动管板，并配高温侧回程盖，低温区的两组冷却管尾端连接低温侧浮动管板，并配低温侧回程盖，所述两浮动管板置于壳体的支承座上，且两浮动管板的对接端面采用耦合结构连接。
本发明中所述高、低温侧浮动管板的耦合结构是在两板的对接面之间采用榫槽配合连接。
本发明中所述高、低温侧浮动管板的耦合结构是在两板的对接面之间采用光面滑动连接，并在两板的一端或两端安装导向装置约束两板。
本发明中所述高、低温侧浮动管板的耦合结构，是将两板分前后相隔一定距离布置，且两板的对接端面相互重合一段，在两板的重合面上至少安装两个滑轴连接两板。
本发明由于在冷却管尾部高、低温侧浮动管板之间采用了耦合结构连接，使两管板可以相互错动有效解决了高、低温不同介质对冷却管产生伸缩量不一致的问题，从而实现了一台换热器，同时适应两种不同温度介质系统换热工作。本发明结构简单，制造成本低，占地面积小，运行、维护费用降低，简化了远程液相分离控制过程和装置，降低了自动控制系统费用，并提高了汽-液分离效率，分离10um液相效率可达99.9％，分离5um液相效率可达99.5％。
(四)附图说明：
图1是本发明的主剖视图；
图2是本发明的局剖俯视图；
图3是本发明的左视图；
图4是外管板的主剖视图；
图5是图2的I处放大图；
图6是高、低温浮动管板耦合结构之一的主视图；
图7是高、低温浮动管板耦合结构之二的主视图；
图8是图7的A-A视图；
图9是高、低温浮动管板耦合结构之三的主视图；
图10是高、低温浮动管板耦合结构之三的俯视图。
图中：1-高温水进口，2-低温水进口，3-外管板，4-内管板，5-冷却介质进气口，6-壳体，7-冷却介质出气口，8-冷却管，9-高温侧浮动管板，10-低温侧浮动管板，11-高温侧回程盖，12-低温侧回程盖，13-支承座，14-排污管道，15-高温水出口，16-低温水出口，17-滑轴，18-导向滑槽。
(五)具体实施方式：
参见图1、2、3，本发明采用钢筒制成壳体6，壳体6的上方设置有冷却介质进气口5和出气口7，壳体6底部装有排污管道，壳体6的一端装有内外管板3、4，壳体6内布置有多根冷却管8，特别是：所述外管板3有内腔分隔为高低温两个大区，每个大区分为两个小区(参见图4右边两小区为高温区，左边两小区为低温区)，所述冷却管8分为高温区两组，低温区两组；所述外管板3中的高温区的两个小区外侧分别连接高温水进、出口1和15，内侧分别连通两组高温区冷却管8，低温区的两个小区外侧分别连接低温水进、出口2和16，内侧分别连通两组低温区冷却管8；所述高温区的两组冷却管尾端连接高温侧浮动管板9，并配高温侧回程盖11，低温区的两组冷却管尾端连接低温侧浮动管板10，并配低温侧回程盖12，所述两浮动管板9和10置于壳体的支承座13上，且两浮动管板9和10的对接端面采用耦合结构连接。
本发明中高、低温侧浮动管板之间的耦合结构可以是各种形式，这里列举三种典型结构。
结构一：参见图6，是在高、低温侧浮动管板9和10的对接面之间采用榫槽配合连接。
结构二：参见图7、图8，所述高、低温侧浮动管板9、10的耦合结构是在两板的对接面之间采用光面滑动连接，并在两板的下端底部安装导向滑槽18约束两板只能相互错动。
结构三：参见图9、图10，所述高、低温侧浮动管板9、10的耦合结构，是将两板分前后相隔一定距离布置，且两板的对接端面相互重合一段，在两板的重合面上至少安装两个滑轴17连接两板。
本发明的工作原理是：高温水通过外管板3的高温区和两组高温冷却管8以及高温侧浮动管板9、高温侧回程盖11形成回路，并在换热器壳体内进行了热交换；低温水则通过外管板3的低温区和两组低温冷却管8以及低温侧浮动管板10，低温侧回程盖12形成回路，并在换热器壳体内进行热交换。工作中，高、低温区的冷却管8的伸缩量是不一致的，本发明中通过采用高、低温侧浮动管板9、10的耦合结构进行了有效解决。