本實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換熱的管殼式換熱器，屬于熱交換技術領域。

背景技術：

現有技術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，無法適應多流體的工況。

而目前對多流體換熱器的研究較少，往往設計出的多流體換熱器體積較大，結構復雜，制作難度大，成本高。

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

因此，目前亟需提供一種結構設計合理，換熱效率高，拆卸維護方便的適用于多流體換熱的管殼式換熱器。

技術實現要素：

本實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，結構設計合理，殼程流體可與另外兩種不同的管程流體同時換熱，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的沉積。

為實現上述目的，本實用新型的技術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，其內部形成殼體內腔，通過豎直設置在殼體內的第三管板將殼體內腔隔離形成第一內腔和第二內腔；第一封頭，其設置在殼體的一端，內部形成第一管箱；第二封頭，其設置在殼體的另一端，內部形成第二管箱；第一流體換熱組件，設置在第一內腔內，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行換熱；第二流體換熱組件，包含設置在殼體內且分別與第二管箱以及第二內腔連通的同心管，第二流體通過在同心管中流動進行換熱；第三流體換熱組件，第三流體通過在殼體的第一內腔中流動進行換熱。

所述的第一流體換熱組件還包含：第一管板，其豎直設置在殼體與第一封頭之間，將殼體內腔與第一管箱隔離；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置有第一流體進口；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口流入第三管箱內，并依次經過第一換熱管、第一管箱和第二換熱管進行換熱，冷卻后流入第四管箱內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置在第三管箱的底部，且第一換熱管的內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，其豎直設置在殼體與第二封頭之間，將殼體內腔與第二管箱隔離；第二流體進口，其設置在第二封頭上，連通第二管箱；第二流體出口，其設置在殼體的底端，連通第二內腔；其中，所述的同心管位于殼體的中部，連接設置在第二管板和第三管板之間，連通第二管箱與第二內腔；加熱的第二流體從第二封頭上的第二流體進口流入第二管箱，經過同心管進行換熱，冷卻后流入殼體的第二內腔內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腔內，另一端固定連接在第三管板上，使外管與殼體的第二內腔連通；內管，其同心套設在所述的外管內，其一端開口，伸入至外管的封口端且留有間隙，使內管與外管連通，另一端穿過第三管板固定連接在第二管板上，使內管與第二管箱連通；第二流體從第二管箱中流入內管，并經由外管流入殼體的第二內腔。

所述的內管的外壁上通過焊接設置有螺旋翅片。

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

綜上所述，本實用新型所提供的適用于三流體換熱的管殼式換熱器，結構設計合理，殼程流體可與另外兩種不同的管程流體同時換熱，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的沉積。

附圖說明

圖1為本實用新型中的適用于三流體換熱的管殼式換熱器的結構示意圖；

圖2為本實用新型中的同心管的結構示意圖；

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

具體實施方式

以下結合圖1～圖3，詳細說明本實用新型的一個優選的實施例。

如圖1所示，為本實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，其內部形成殼體內腔；第一封頭2，其設置在殼體1的一端，內部形成第一管箱11；第二封頭18，其設置在殼體1的另一端，內部形成第二管箱8；第一流體換熱組件，包含設置在殼體1內且與第一管箱11連通的換熱管，第一流體通過在換熱管中流動進行換熱；第二流體換熱組件，包含設置在殼體1內且與第二管箱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的殼體內腔中流動進行換熱。

所述的第一流體換熱組件包含：第三管箱9，其設置在殼體1內，且可拆卸的連接在殼體1的頂端，該第三管箱9的頂端設置有第一流體進口12；第四管箱10，其設置在殼體1內，且可拆卸的連接在殼體1的底端，該第四管箱10的底端設置有第一流體出口13；第一管板3，其豎直設置在殼體1與第一封頭2之間，以將殼體內腔與第一管箱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頂端的第一流體進口12流入第三管箱9內，并依次經過第一換熱管41、第一管箱11和第二換熱管42進行換熱，冷卻后流入第四管箱10內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連通的一端設置在第三管箱9的底部，且第一換熱管41的內管壁與第三管箱9的底面齊平；這樣設置第一換熱管41的目的是，確保在進行換熱時，第一流體不會在第三管箱9內沉積附著，換熱停止時能夠完全排空第三管箱9內的第一流體，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連通的一端設置在第三管箱9的中部。

在本實用新型的一個優選實施例中，在第三管箱9與第一管板3之間設置一根第一換熱管41，其內管壁與第三管箱9的底面齊平，確保排空第三管箱9內的第一流體；并且在第三管箱9與第一管板3之間還設置一根第三換熱管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負責將第一流體從第三管箱9傳輸至第一管箱11內。并且，在第四管箱10與第一管板3之間設置兩根第二換熱管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負責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，其豎直設置在殼體1與第二封頭18之間，以將殼體內腔與第二管箱8完全隔離；第三管板6，其豎直設置在殼體1內，將殼體內腔隔離形成包含第一流體換熱組件的第一內腔和第二內腔，其中第一內腔位于第一管板3與第三管板6之間，第二內腔位于第二管板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與第二內腔；第二流體進口14，其設置在第二封頭18上，連通第二管箱8；第二流體出口15，其設置在殼體1的底端，連通第二內腔；加熱的第二流體（管程流體）從第二封頭18上的第二流體進口14流入第二管箱8，經過同心管5進行換熱，冷卻后流入殼體1的第二內腔內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的第一內腔內，另一端固定連接在第三管板6上，使外管51與殼體1的第二內腔連通；內管52，其同心套設在所述的外管51內，該內管52的一端開口，伸入至外管51的封口端且留有間隙，使內管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，使內管52與第二管箱8連通；第二流體從第二管箱8中流入內管52，并經由外管51流入殼體1的第二內腔。

所述的內管52的外壁上通過焊接設置有螺旋翅片53，其使得第二流體能夠在內管52和外管51之間以螺旋運動方式流動，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：第三流體進口16，其設置在所述的殼體1的頂端，連通第一內腔；第三流體出口17，其設置在所述的殼體1的底端，連通第一內腔；加熱的第三流體（殼程流體）從殼體1頂端的第三流體進口16流入殼體1的第一內腔，直接向下流動進行換熱，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置，使得換熱器結構緊湊，殼程流體可與兩種不同的管程流體同時進行換熱，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，使用傳統的換熱器制造工藝對現有換熱器的各個部件進行改造即可實現本實用新型，結構簡單。

3、同心管的內外管之間設置了螺旋翅片結構，增加流經同心管流體的擾流，進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，其內管壁需要與第三管箱的底面齊平，有效防止第三管箱內流體的沉積。

盡管本實用新型的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護范圍應由所附的權利要求來限定。