本實(shí)用新型涉及一種管殼式換熱器，具體是指一種能夠適用于三種流體同時(shí)換熱的管殼式換熱器，屬于熱交換技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中所使用的管殼式換熱器只適用于兩種流體的換熱，管程中流動一種流體，殼程中流動另一種流體，無法適應(yīng)多流體的工況。

而目前對多流體換熱器的研究較少，往往設(shè)計(jì)出的多流體換熱器體積較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作難度大，成本高。

如中國實(shí)用新型專利201310531767.2中公開了一種可抽芯式換熱器，其在進(jìn)料芯管的外圍設(shè)置與進(jìn)料芯管連通的螺旋支管，螺旋支管緊密排列成筒狀，兩個(gè)換熱流體的進(jìn)料芯管同心布置，與殼程流體進(jìn)行換熱，滿足了多股流換熱的需要。但是在換熱器的同一側(cè)需要有四個(gè)流體進(jìn)出口時(shí)，其同心設(shè)置的芯管制作難度大，其進(jìn)出口處為一體結(jié)構(gòu)，一旦內(nèi)部結(jié)構(gòu)不易拆卸，長時(shí)間使用將導(dǎo)致其換熱效率低。

因此，目前亟需提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，換熱效率高，拆卸維護(hù)方便的適用于多流體換熱的管殼式換熱器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種適用于三流體換熱的管殼式換熱器，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，殼程流體可與另外兩種不同的管程流體同時(shí)換熱，滿足多流體的換熱需要，換熱效率高，拆卸方便，并能有效防止流體在管箱內(nèi)的沉積。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種適用于三流體換熱的管殼式換熱器，包含：殼體，其內(nèi)部形成殼體內(nèi)腔，通過豎直設(shè)置在殼體內(nèi)的第三管板將殼體內(nèi)腔隔離形成第一內(nèi)腔和第二內(nèi)腔；第一封頭，其設(shè)置在殼體的一端，內(nèi)部形成第一管箱；第二封頭，其設(shè)置在殼體的另一端，內(nèi)部形成第二管箱；第一流體換熱組件，設(shè)置在第一內(nèi)腔內(nèi)，包含：第三管箱，連通第三管箱與第一管箱的第一換熱管，第四管箱，連通第四管箱與第一管箱的至少一根第二換熱管，第一流體通過在第一換熱管和第二換熱管中流動進(jìn)行換熱；第二流體換熱組件，包含設(shè)置在殼體內(nèi)且分別與第二管箱以及第二內(nèi)腔連通的同心管，第二流體通過在同心管中流動進(jìn)行換熱；第三流體換熱組件，第三流體通過在殼體的第一內(nèi)腔中流動進(jìn)行換熱。

所述的第一流體換熱組件還包含：第一管板，其豎直設(shè)置在殼體與第一封頭之間，將殼體內(nèi)腔與第一管箱隔離；其中，所述的第三管箱可拆卸的連接在殼體的頂端，該第三管箱的頂端設(shè)置有第一流體進(jìn)口；所述的第四管箱可拆卸的連接在殼體的底端，該第四管箱的底端設(shè)置有第一流體出口；所述的第一換熱管水平連接在第三管箱與第一管板之間，連通第三管箱與第一管箱；所述的第二換熱管水平連接在第四管箱與第一管板之間，連通第四管箱與第一管箱；加熱的第一流體從第三管箱頂端的第一流體進(jìn)口流入第三管箱內(nèi)，并依次經(jīng)過第一換熱管、第一管箱和第二換熱管進(jìn)行換熱，冷卻后流入第四管箱內(nèi)并從其底端的第一流體出口流出。

所述的第一管板的兩端分別可拆卸的連接在殼體的頂端和底端；所述的第一封頭與第一管板之間可拆卸連接。

所述的第一換熱管與第三管箱連通的一端設(shè)置在第三管箱的底部，且第一換熱管的內(nèi)管壁與第三管箱的底面齊平。

所述的第一流體換熱組件還包含：若干第三換熱管，其分別水平連接在第三管箱與第一管板之間，連通第三管箱與第一管箱，且該第三換熱管與第三管箱連通的一端設(shè)置在第三管箱的中部。

所述的第二流體換熱組件還包含：第二管板，其豎直設(shè)置在殼體與第二封頭之間，將殼體內(nèi)腔與第二管箱隔離；第二流體進(jìn)口，其設(shè)置在第二封頭上，連通第二管箱；第二流體出口，其設(shè)置在殼體的底端，連通第二內(nèi)腔；其中，所述的同心管位于殼體的中部，連接設(shè)置在第二管板和第三管板之間，連通第二管箱與第二內(nèi)腔；加熱的第二流體從第二封頭上的第二流體進(jìn)口流入第二管箱，經(jīng)過同心管進(jìn)行換熱，冷卻后流入殼體的第二內(nèi)腔內(nèi)并從其底端的第二流體出口流出。

所述的第二管板的兩端分別可拆卸的連接在殼體的頂端和底端；所述的第二封頭與第二管板之間可拆卸連接；所述的第三管板的兩端分別可拆卸的連接在殼體的頂端和底端。

所述的同心管包含：外管，其一端封口且位于殼體的第一內(nèi)腔內(nèi)，另一端固定連接在第三管板上，使外管與殼體的第二內(nèi)腔連通；內(nèi)管，其同心套設(shè)在所述的外管內(nèi)，其一端開口，伸入至外管的封口端且留有間隙，使內(nèi)管與外管連通，另一端穿過第三管板固定連接在第二管板上，使內(nèi)管與第二管箱連通；第二流體從第二管箱中流入內(nèi)管，并經(jīng)由外管流入殼體的第二內(nèi)腔。

所述的內(nèi)管的外壁上通過焊接設(shè)置有螺旋翅片。

所述的第三流體換熱組件包含：第三流體進(jìn)口，其設(shè)置在所述的殼體的頂端，連通第一內(nèi)腔；第三流體出口，其設(shè)置在所述的殼體的底端，連通第一內(nèi)腔；加熱的第三流體從殼體頂端的第三流體進(jìn)口流入殼體的第一內(nèi)腔，直接向下流動進(jìn)行換熱，冷卻后從其底端的第三流體出口流出。

綜上所述，本實(shí)用新型所提供的適用于三流體換熱的管殼式換熱器，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，殼程流體可與另外兩種不同的管程流體同時(shí)換熱，滿足多流體的換熱需要，換熱效率高，拆卸方便，并能有效防止流體在管箱內(nèi)的沉積。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型中的適用于三流體換熱的管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中的同心管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型中的換熱管與第二管箱連接處（圖1中A區(qū)域）的局部放大示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合圖1～圖3，詳細(xì)說明本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例。

如圖1所示，為本實(shí)用新型所提供的適用于三流體換熱的管殼式換熱器，包含：殼體1，其內(nèi)部形成殼體內(nèi)腔；第一封頭2，其設(shè)置在殼體1的一端，內(nèi)部形成第一管箱11；第二封頭18，其設(shè)置在殼體1的另一端，內(nèi)部形成第二管箱8；第一流體換熱組件，包含設(shè)置在殼體1內(nèi)且與第一管箱11連通的換熱管，第一流體通過在換熱管中流動進(jìn)行換熱；第二流體換熱組件，包含設(shè)置在殼體1內(nèi)且與第二管箱8連通的同心管5，第二流體通過在同心管5中流動進(jìn)行換熱；第三流體換熱組件，第三流體通過在殼體1的殼體內(nèi)腔中流動進(jìn)行換熱。

所述的第一流體換熱組件包含：第三管箱9，其設(shè)置在殼體1內(nèi)，且可拆卸的連接在殼體1的頂端，該第三管箱9的頂端設(shè)置有第一流體進(jìn)口12；第四管箱10，其設(shè)置在殼體1內(nèi)，且可拆卸的連接在殼體1的底端，該第四管箱10的底端設(shè)置有第一流體出口13；第一管板3，其豎直設(shè)置在殼體1與第一封頭2之間，以將殼體內(nèi)腔與第一管箱11完全隔離；第一換熱管41，其水平連接在第三管箱9與第一管板3之間，連通第三管箱9與第一管箱11；至少一根第二換熱管42，其水平連接在第四管箱10與第一管板3之間，連通第四管箱10與第一管箱11；加熱的第一流體（管程流體）從第三管箱9頂端的第一流體進(jìn)口12流入第三管箱9內(nèi)，并依次經(jīng)過第一換熱管41、第一管箱11和第二換熱管42進(jìn)行換熱，冷卻后流入第四管箱10內(nèi)并從其底端的第一流體出口13流出，完成換熱。

所述的第一管板3的兩端分別可拆卸的連接在殼體1的頂端和底端；所述的第一封頭2與第一管板3之間可拆卸連接。

如圖3所示，所述的第一換熱管41與第三管箱9連通的一端設(shè)置在第三管箱9的底部，且第一換熱管41的內(nèi)管壁與第三管箱9的底面齊平；這樣設(shè)置第一換熱管41的目的是，確保在進(jìn)行換熱時(shí)，第一流體不會在第三管箱9內(nèi)沉積附著，換熱停止時(shí)能夠完全排空第三管箱9內(nèi)的第一流體，以防止管箱腐蝕，減少人工除污頻率，提高換熱效率。

為了能夠進(jìn)一步提高第一流體的換熱效率，所述的第一流體換熱組件還包含：若干第三換熱管43，其分別水平連接在第三管箱9與第一管板3之間，連通第三管箱9與第一管箱11，且該第三換熱管43與第三管箱9連通的一端設(shè)置在第三管箱9的中部。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在第三管箱9與第一管板3之間設(shè)置一根第一換熱管41，其內(nèi)管壁與第三管箱9的底面齊平，確保排空第三管箱9內(nèi)的第一流體；并且在第三管箱9與第一管板3之間還設(shè)置一根第三換熱管43，其與第三管箱9的中部連通；所述的第一換熱管41和第三換熱管43負(fù)責(zé)將第一流體從第三管箱9傳輸至第一管箱11內(nèi)。并且，在第四管箱10與第一管板3之間設(shè)置兩根第二換熱管42，一根與第四管箱10的中部連通，一根與第四管箱10的頂部連通；所述的第二換熱管42負(fù)責(zé)將第一流體從第一管箱11傳輸至第四管箱10。

所述的第二流體換熱組件包含：第二管板7，其豎直設(shè)置在殼體1與第二封頭18之間，以將殼體內(nèi)腔與第二管箱8完全隔離；第三管板6，其豎直設(shè)置在殼體1內(nèi)，將殼體內(nèi)腔隔離形成包含第一流體換熱組件的第一內(nèi)腔和第二內(nèi)腔，其中第一內(nèi)腔位于第一管板3與第三管板6之間，第二內(nèi)腔位于第二管板7和第三管板6之間；同心管5，位于殼體1的中部，連接設(shè)置在第二管板7和第三管板6之間，連通第二管箱8與第二內(nèi)腔；第二流體進(jìn)口14，其設(shè)置在第二封頭18上，連通第二管箱8；第二流體出口15，其設(shè)置在殼體1的底端，連通第二內(nèi)腔；加熱的第二流體（管程流體）從第二封頭18上的第二流體進(jìn)口14流入第二管箱8，經(jīng)過同心管5進(jìn)行換熱，冷卻后流入殼體1的第二內(nèi)腔內(nèi)并從其底端的第二流體出口15流出，完成換熱。

所述的第二管板7的兩端分別可拆卸的連接在殼體1的頂端和底端；所述的第二封頭18與第二管板7之間可拆卸連接；所述的第三管板6的兩端分別可拆卸的連接在殼體1的頂端和底端。

如圖2所示，所述的同心管5包含：外管51，其一端封口且位于殼體1的第一內(nèi)腔內(nèi)，另一端固定連接在第三管板6上，使外管51與殼體1的第二內(nèi)腔連通；內(nèi)管52，其同心套設(shè)在所述的外管51內(nèi)，該內(nèi)管52的一端開口，伸入至外管51的封口端且留有間隙，使內(nèi)管52與外管51連通，另一端穿過第三管板6固定連接在第二管板7上，使內(nèi)管52與第二管箱8連通；第二流體從第二管箱8中流入內(nèi)管52，并經(jīng)由外管51流入殼體1的第二內(nèi)腔。

所述的內(nèi)管52的外壁上通過焊接設(shè)置有螺旋翅片53，其使得第二流體能夠在內(nèi)管52和外管51之間以螺旋運(yùn)動方式流動，增加第二流體的湍流度，有效提高換熱效率。

所述的第三流體換熱組件包含：第三流體進(jìn)口16，其設(shè)置在所述的殼體1的頂端，連通第一內(nèi)腔；第三流體出口17，其設(shè)置在所述的殼體1的底端，連通第一內(nèi)腔；加熱的第三流體（殼程流體）從殼體1頂端的第三流體進(jìn)口16流入殼體1的第一內(nèi)腔，直接向下流動進(jìn)行換熱，冷卻后從其底端的第三流體出口17流出，完成換熱。

綜上所述，本實(shí)用新型所提供的適用于三流體換熱的管殼式換熱器，具有以下有益效果：

1、通過換熱管、同心管與多塊管板的合理設(shè)置，使得換熱器結(jié)構(gòu)緊湊，殼程流體可與兩種不同的管程流體同時(shí)進(jìn)行換熱，滿足了多種流體的換熱需要，換熱效率高。

2、每塊管板、每個(gè)管箱以及兩端封頭均為可拆卸的連接，使得換熱器組裝和拆卸方便，使用傳統(tǒng)的換熱器制造工藝對現(xiàn)有換熱器的各個(gè)部件進(jìn)行改造即可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，結(jié)構(gòu)簡單。

3、同心管的內(nèi)外管之間設(shè)置了螺旋翅片結(jié)構(gòu)，增加流經(jīng)同心管流體的擾流，進(jìn)一步提高流體的換熱效率。

4、必須有一根連通第三管箱的換熱管，其內(nèi)管壁需要與第三管箱的底面齊平，有效防止第三管箱內(nèi)流體的沉積。

盡管本實(shí)用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本實(shí)用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本實(shí)用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。