CN104061808B - 可防止介质滞留的卧式管壳换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可防止介质滞留的管壳式换热器，包括壳体和管箱；管箱的内径小于壳体的内径；在竖直方向上位于最下方的换热管的内壁的最低点与所连通的管箱内壁的最低点平齐。外侧的换热管，以换热管邻近管箱壁一侧的内壁与所述管箱壁的内表面平齐的方式连通。邻近隔板上表面的换热管的内壁的最低点与所述隔板上表面平齐。邻近隔板下表面的换热管的内壁的最高点与所述隔板下表面平齐。本发明提供的管壳式换热器可有效避免介质在壳体、管箱内滞留。

Description

可防止介质滞留的卧式管壳换热器

技术领域

本发明的涉及流体换热技术领域，特别涉及一种可防止介质滞留的卧式管壳换热器。

背景技术

传统的管壳式换热器具有以下特点：1、管箱直径与壳体直径相同；2、布管方式有两种，三角形布置或正方形布置；3、管箱通常均为法兰与箱体组焊而成；4、换热器两端管箱的容积较大，卧式安装时两端管箱内有滞留死角。

传统的管壳式换热器在运行时，管程介质在列管两端的管箱中的停留时间较长，尤其是粘度较高的流体，会加大停留时间的差异，最终影响产品质量。

发明内容

本发明目的在于提供一种被加热介质为中压、小流量、中低粘度(2～6Mpa，4～10t/h，粘度<300cp)流体的换热器。

可防止介质滞留的卧式管壳换热器，包括壳体1、管箱、第一管板6和第二管板12；所述壳体1的一端顶部设有热介质入口4，壳体1另一端的底部设有热介质出口5；所述管箱包括左管箱7和右管箱8；所述左管箱7的顶部设有冷介质入口9，左管箱7的底部设有冷介质出口10；所述壳体1的一端、第一管板6、左管箱7相连接；所述壳体1的另一端、第二管板12、右管箱8相连接；所述第一管板6和第二管板12具有相对应的若干个管板孔；所述壳体1内水平设置若干个的换热管2，换热管2穿设在管板孔内，通过管板孔与管箱连通，换热管2的数量与管板孔相对应；所述壳体1内竖直设置若干个折流板3；所述换热管2穿过折流板3；所述管箱的内径小于壳体1的内径；在竖直方向上位于最下方的换热管2的内壁的最低点与所连通的管箱内壁的最低点平齐(本发明所述平齐即指在一个水平面上)。这个结构使得管箱的最低点和最下方换热管的最低点是平齐的，没有台阶就没有死角，有助于液体从管箱排出，不会造成部分液体滞留在管箱的最低点

优选地，外侧的换热管2(即管板最外圆周的换热管)，以换热管2邻近管箱壁一侧的内壁与所述管箱壁的内表面平齐的方式连通，避免液体滞留。

所述左管箱7内，沿水平方向过中心线设置隔板11，所述隔板11将左管箱7平均分割成两个空间；优选地，邻近隔板上表面的换热管2的内壁的最低点与所述隔板11上表面平齐。这个结构使得隔板的上表面和最下方换热管的最低点是平齐的，没有台阶就没有死角，有助于液体从管箱排出，不会造成部分液体滞留在隔板上。

优选地，邻近隔板下表面的换热管2的内壁的最高点与所述隔板11下表面平齐，避免液体滞留。

优选地，所述第一管板6的圆周、第二管板12的圆周设有螺栓孔，分别通过第一法兰13、第二法兰14与所述左管箱7和右管箱8连接；所述右管箱8与所述第二法兰14为一体成型；在水平方向上，所述右管箱8位于第二管板12和第二法兰14之间，从而缩短了右管箱8的轴向长度，减少冷介质的流通面积，增大流体流速，避免冷介质在右管箱8内滞留。

优选地，所述右管箱8沿水平方向过中心线的截面面积小于或等于单程管程的流通面积。本申请换热器冷介质的流向是卧U形，在右管箱8处转弯，当其截面面积等于单程管程的流通面积时，转弯处流体的流速等于换热管内的流体流速；当其截面面积小于单程管程的流通面积时，转弯处流体的流速大于换热管内的流体流速，流体流速大，冲刷力度越大，可以防止流体滞留。

本发明所述一个管箱内的全部换热管构成一个U形管程，其中一半的换热管构成一个单程管程。

本发明所述单程管程的流通面积，是指单程管程所有的换热管内径面积的总和。

附图说明

本发明附图7幅，

图1为现有技术管壳式换热器示意图；

图2为现有技术管壳式换热器B-B剖面示意图；

图3为现有技术管壳式换热器A-A剖面示意图；

图4、图7为本发明可防止介质滞留的管壳式换热器结构示意图；

图5为本发明可防止介质滞留的管壳式换热器结构B-B剖面示意图；

图6为本发明可防止介质滞留的管壳式换热器结构A-A剖面示意图；

图8为本发明可防止介质滞留的管壳式换热器冷热介质流向示意图；

图9为图8的I处放大图；

图中：1壳体；2换热管；3折流板；4热介质入口；5热介质出口；6第一管板；7左管箱和8右管箱；9冷介质入口；10冷介质出口；11隔板；12第二管板；13第一法兰；14第二法兰。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

若干个管壳式换热器串联，可根据换热量增减数量。

热介质沿最上部的的热介质入口4进入壳程内，经折流板3导流，流经换热管2，与换热管2内的冷介质热交换后，从壳体底部的热介质出口5流出；再进入下一个热介质入口，循环往复，最终从最下部壳体的热介质出口流出；

冷介质沿最下部的冷介质入口4进入管箱的左管箱7，从而进入换热管程，因隔板的作用其先流经分布在隔板11下半部分的换热管，后流入管箱的右管箱8，再经右管箱8流入分布在隔板11上半部分的换热管，期间与壳程内的热介质进行热交换；而后回流至左管箱7，经冷介质出口10，再进入上一个冷介质入口，循环往复，最终从最上部的冷介质出口流出，加热过程结束。

实施例1

如图7所示，可防止介质滞留的卧式管壳换热器，包括壳体1、管箱、第一管板6和第二管板12；壳体1的一端顶部设有热介质入口4，壳体1另一端的底部设有热介质出口5；管箱包括左管箱7和右管箱8；左管箱7的顶部设有冷介质入口9，左管箱7的底部设有冷介质出口10；壳体1的一端、第一管板6、左管箱7相连接；壳体1的另一端、第二管板12、右管箱8相连接；第一管板6和第二管板12具有相对应的若干个管板孔；壳体1内水平设置若干个的换热管2，换热管2穿设在管板孔内，通过管板孔与管箱连通，换热管2的数量与管板孔相对应；壳体1内竖直设置若干个折流板3；换热管2穿过折流板3；管箱的内径小于壳体1的内径；在竖直方向上位于最下方的换热管2的内壁的最低点与所连通的管箱内壁的最低点平齐；外侧的换热管2，以换热管2邻近管箱壁一侧的内壁与所述管箱壁的内表面平齐的方式连通，避免液体滞留。左管箱7内，沿水平方向过中心线设置隔板11，所述隔板11将左管箱7平均分割成两个空间，邻近隔板上表面的换热管2的内壁的最低点与所述隔板11上表面平齐；邻近隔板下表面的换热管2的内壁的最高点与所述隔板11下表面平齐；第一管板6的圆周、第二管板12的圆周设有螺栓孔，分别通过第一法兰13、第二法兰14与所述左管箱7和右管箱8连接；右管箱8与第二法兰14为一体成型；在水平方向上，右管箱8位于第二管板12和第二法兰14之间；右管箱8沿水平方向过中心线的截面面积小于或等于单程管程的流通面积。

Claims (6)

1.可防止介质滞留的卧式管壳换热器，

包括壳体(1)、管箱、第一管板(6)和第二管板(12)；

所述壳体(1)的一端顶部设有热介质入口(4)，壳体(1)另一端的底部设有热介质出口(5)；

所述管箱包括左管箱(7)和右管箱(8)；所述左管箱(7)的顶部设有冷介质入口(9)，左管箱(7)的底部设有冷介质出口(10)；

所述壳体(1)的一端、第一管板(6)、左管箱(7)相连接；

所述壳体(1)的另一端、第二管板(12)、右管箱(8)相连接；

所述第一管板(6)和第二管板(12)具有相对应的若干个管板孔；

所述壳体(1)内水平设置若干个的换热管(2)，换热管(2)穿设在管板孔内，通过管板孔与管箱连通，换热管(2)的数量与管板孔相对应；

所述壳体(1)内竖直设置若干个折流板(3)；所述换热管(2)穿过折流板(3)；

其特征在于：所述管箱的内径小于壳体(1)的内径；在竖直方向上位于最下方的换热管(2)的内壁的最低点与所连通的管箱内壁的最低点平齐。

2.根据权利要求1所述的卧式管壳换热器，其特征在于：外侧的换热管(2)，以换热管(2)邻近管箱壁一侧的内壁与所述管箱壁的内表面平齐的方式连通。

3.根据权利要求1或2所述的卧式管壳换热器，所述左管箱(7)内，沿水平方向过中心线设置隔板(11)，所述隔板(11)将左管箱(7)平均分割成两个空间；

其特征在于：邻近隔板上表面的换热管(2)的内壁的最低点与所述隔板(11)上表面平齐。

4.根据权利要求3所述的卧式管壳换热器，其特征在于：邻近隔板下表面的换热管(2)的内壁的最高点与所述隔板(11)下表面平齐。

5.根据权利要求1或2所述的卧式管壳换热器，所述第一管板(6)的圆周和第二管板(12)的圆周设有螺栓孔，分别通过第一法兰(13)、第二法兰(14)与所述左管箱(7)和右管箱(8)连接；

其特征在于：所述右管箱(8)与所述第二法兰(14)为一体成型；在水平方向上，所述右管箱(8)位于第二管板(12)和第二法兰(14)之间。

6.根据权利要求1或2所述的卧式管壳换热器，其特征在于，所述右管箱(8)沿水平方向过中心线的截面面积小于或等于单程管程的流通面积。