CN103175418B - 管壳式换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种管壳式换热器，其包括管板、位于管板***的壳体、分布在壳体内连接所述管板的换热管、端盖以及法兰，所述管板包括上管板以及下管板，所述壳体包括筒体、与上管板固接的测温接座、连接所述筒体以及所述上管板的中心管、位于筒体一端的壳程接头以及位于筒体另一端的管程接头，所述上管板与所述端盖连接并形成第一腔体，所述下管板与所述法兰连接并形成第二腔体；本发明的管壳式换热器结构紧凑，工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及换热器技术领域，尤其涉及一种管壳式换热器。
背景技术
管壳式换热器目前仍是化工、石油和石化行业中使用的主要类型换热器,尤其在高温、高压和大型换热设备中仍占有绝对优势。目前采用的管壳式换热器往往与被换热件等直径，并与设备筒体直接相连接，这就要求筒体的尺寸非常大，导致所述换热器结构复杂，生产加工成本昂贵，另一方面，传统的管壳式换热器存在换热面积小、换热效率低等缺点，为了提高换热效率，很多换热器采取增加体积的方式来增加换热面积，这必然导致换热设备体积平庞大、占地多，由此带来的单位传热面试的金属消耗量也是相当惊人，上述缺点限制了其在各类热力***中的应用，因此，为了现代工业更好的发展，换热领域急需一种紧凑型换热器。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供一种结构紧凑、换热效率高的管壳式换热器，其包括管板、位于管板***的壳体、分布在壳体内连接所述管板的换热管、端盖以及法兰，所述管板包括上管板以及下管板，所述壳体包括筒体、与上管板固接的测温接座、连接所述筒体以及所述上管板的中心管、位于筒体一端的壳程接头以及位于筒体另一端的管程接头，所述上管板与所述端盖连接并形成第一腔体，所述下管板与所述法兰连接并形成第二腔体。
优选地，所述换热管为螺旋状光管或者螺旋状翅片管。
优选地，所述上管板分别与所述中心管和所述筒体焊接。
优选地，所述上管板与所述端盖采用螺钉连接。
优选地，所述上管板与所述端盖采用O型圈密封或者密封垫密封。
优选地，所述管程接头分别与所述端盖和所述法兰焊接。
优选地，所述换热管为铜管。
优选地，所述下管板分别与所述中心管和所述筒体焊接。
优选地，所述下管板与所述法兰采用螺钉连接。
优选地，所述下管板与所述法兰采用O型圈密封或者密封垫密封。
本发明的管壳式换热器，壳程介质在换热器内形成闭式循环，减少壳程介质被污染的可能性；所述上管板与所述中心管和所述筒体分别焊接，所述管程接头与所述端盖和所述法兰分别焊接，结构紧凑，工艺简单，可与被换热件很好集成，较少占用空间。
附图说明
图1为本发明壳式换热器一实施例示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，为本发明壳式换热器一实施例示意图，本发明的管壳式换热器，其包括管板（未标示）、位于管板***的壳体（未标示）、分布在壳体内连接所述管板的换热管10、端盖6以及法兰1，所述管板包括上管板5以及下管板2，所述壳体包括筒体3、与上管板5固接的测温接座7、连接所述筒体3以及所述上管板5的中心管4、位于筒体3一端的壳程接头8以及位于筒体3另一端的管程接头9，所述上管板5与所述端盖6连接并形成第一腔体（未图示），所述下管板2与所述法兰1连接并形成第二腔体（未图示）。
法兰1与被换热件连接，尺寸在Φ10mm～Φ10000mm之间，法兰1与被换热件通过螺钉连接，方便拆卸更换检修。
上管板5分别与中心管4和筒体3之间采用焊接连接，所述端盖6与所述上管板5之间采用螺钉连接，密封采用O型圈或者密封垫型式。
下管板2分别与筒体3和中心管4焊接连接；所述下管板2与法兰1采用螺钉连接，两者之间采用O型圈或者密封垫密封。
上管板5与端盖6连接并形成第一腔体，管程介质通过管程接头9进入第一腔体，介质在第一腔体内均压后进入换热管10与壳程介质进行换热。
下管板2与法兰1连接并形成第二腔体，介质通过管程接管进入第二腔体，在第二腔体内均压后，均匀进入管程与壳程介质换热。
下管板2内侧以及法兰1上通孔系壳程介质进口通道，进口通道面积根据中心管4截面积核算，保证壳程介质流道畅通。
中心管4上端开孔，开孔面积与中心管4内截面积相同，保证介质流道畅通。中心管4上端开孔型式可为圆孔、幺字孔等多种型式。
测温接座7与上管板5焊接连接，测温接座7内安装测温元件，用于监测壳程介质换热后温度。
管程接头9与端盖6及管程接头9与连接法兰1焊接连接。壳程接头8与筒体3焊接，当壳程内介质压力过高或过低时，通过壳程接头8壳程内介质进行排放或补充。
换热管10根数及长度通过热力计算获得。换热管10必须保证各根长度相同，得到相同管程管阻，以使得管程介质在管程内分布均匀。
换热管10可以根据换热器结构尺寸特征，布置成1层至50层盘管型式。换热管10布置完成之后，壳程空间若有剩余的空间，采用盘管，两端堵上，做成假换热管，填满管程空间，保证壳程介质通道的面积和长度，防止介质在管程内“短路”，影响换热效果。
换热管10采用铜管，铜管可为螺旋状光管或者螺旋状翅片管。换热器其他部件采用不锈钢或者其他钢种。
换热器整件存在不同母材的焊缝，焊缝焊接熔点相差悬殊，需采用不同焊接手段和合理编排焊接顺序，熔点高的母材焊缝先行焊接，最后焊接熔点低的焊缝。
上管板5与中心管4先行焊接，换热管10一端***上管板5焊接孔内，制作换热管10，下管板2转入中心管4及换热管10内，固定好换热管10和上管板5下管板2的相对位置，但不焊接。
安装筒体3到位，焊接筒体3与上管板5、筒体3与下管板2、中心管4与下管板2之间的焊缝，其中中心管4与下管板2之间的焊缝点焊固定，其他焊缝均为连续焊接。
换热管10与上管板5，换热管10与下管板2采用火焰钎焊，焊丝采用银焊丝。换热管10与上管板5下管板2焊接位置焊前严格清洗，去除油污和氧化皮。换热管10与上管板5及下管板2配合孔间隙保证在0.001mm～1mm之内。
换热管10焊接时，采用对位焊接顺序，减少焊缝之间相互影响，提高焊接质量。
本发明提供一种结构紧凑，换热高效的管壳式换热器以及换热器的制作工艺：新型高速无接触气流驱动，可以驱动带叶轮转子的动平衡检测驱动装置；本发明结构紧凑，换热高效，可与被换热件很好集成，减少总装置的占地空地；本发明与被换热件集成后，壳程介质在换热器内形成闭式循环，减少壳程介质被污染的可能性；本装置的机构型式，可为类似紧凑型换热器提供参考。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其他各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种管壳式换热器，其特征在于：其包括管板、位于管板***的壳体、分布在壳体内连接所述管板的换热管、端盖以及法兰，所述管板包括上管板以及下管板，所述壳体包括筒体、与上管板固接的测温接座、连接所述筒体以及所述上管板的中心管、位于筒体一端的壳程接头以及位于筒体另一端的管程接头，所述上管板与所述端盖连接并形成第一腔体，所述下管板与所述法兰连接并形成第二腔体；所述管程接头分别与所述端盖和所述法兰焊接；管程介质通过管程接头进入所述第一腔体或所述第二腔体，并在所述第一腔体或所述第二腔体内均压后进入所述换热管与所述壳程介质进行换热；所述下管板内侧以及所述法兰上通孔为壳程介质进口通道，所述进口通道面积根据中心管截面积核算；所述壳程接头与所述筒体焊接，当壳程内介质压力过高或过低时，通过所述壳程接头对壳程内介质进行排放或补充。
2.根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于：所述换热管为螺旋状光管或者螺旋状翅片管。
3.根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于：所述上管板分别与所述中心管和所述筒体焊接。
4.根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于：所述上管板与所述端盖采用螺钉连接。
5.根据权利要求4所述的管壳式换热器，其特征在于：所述上管板与所述端盖采用O型圈密封或者密封垫密封。
6.根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于：所述换热管为铜管。
7.根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于：所述下管板分别与所述中心管和所述筒体焊接。
8.根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于：所述下管板与所述法兰采用螺钉连接。
9.根据权利要求8所述的管壳式换热器，其特征在于：所述下管板与所述法兰采用O型圈密封或者密封垫密封。
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