CN204388661U - 一种高效固定式蛇管换热器 - Google Patents

Abstract

一种高效固定式蛇管换热器，包括壳体、管箱、管板、换热管组、折流板和定距管，管箱对称设置在壳体两端，管箱和壳体之间被管板隔开，壳体内设有换热管组，换热管组连接两端的管板，使对称设置的管箱连通，折流板设置在壳体内部，通过连接管板的拉杆固定，定距管套在折流板之间的拉杆上以限定折流板，其特征在于，换热管组为蛇形换热管组。换热管组的单束蛇形管总长度与直线长度比为1.05:1~1.12:1，单管直径为Ф14、Ф15或Ф16中任意一种。管板与壳体联成一体。提高换热效率，降低壳程阻力，减少能量损失，并减少折流板数量，节省成本。

Description

一种高效固定式蛇管换热器

技术领域

本实用新型涉及油气田设备领域，尤其与一种高效固定式蛇管换热器的结构有关。

背景技术

管壳式换热器(shell and tube heat exchanger)又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。

管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。

现有的固定管板式换热器，需要采用较多的折流板，以增强壳体内流体湍流程度，成本较高，且效果不理想，需要加以改进。本发明设计一种结构简单，易于实施的高效固定式蛇管换热器，不仅提高了换热效率，而且能降低壳程阻力，减少能量损失，同时大大减少折流板数量，节省成本。

实用新型内容

本实用新型提供一种高效固定式蛇管换热器，以解决上述现有技术的不足，提高换热效率，降低壳程阻力，减少能量损失，并减少折流板数量，节省成本。

为了实现本实用新型的目的，拟采用以下技术：

一种高效固定式蛇管换热器，包括壳体(1)、管箱(2)、管板(3)、换热管组(4)、折流板(5)和定距管(6)，所述管箱(2)对称设置在壳体(1)两端，管箱(2)和壳体(1)之间被管板(3)隔开，所述壳体(1)内设有换热管组(4)，换热管组(4)连接两端的管板(3)，使对称设置的管箱(2)连通，所述折流板(5)设置在壳体(1)内部，通过连接管板(3)的拉杆固定，所述定距管(6)套在折流板(5)之间的拉杆上以限定折流板(5)，其特征在于，所述换热管组(4)为蛇形换热管组。

进一步，所述换热管组(4)的单束蛇形管总长度与直线长度比为1.05:1~1.12:1。

进一步，所述换热管组(4)的单管直径为Ф14、Ф15或Ф16中任意一种。

进一步，所述折流板(5)为弯曲的弓形。

进一步，所述折流板(5)的数量≥2。

进一步，所述管板(3)与壳体(1)联成一体。

进一步，所述对称设置的管箱(2)上分别设有冷流体进口和冷流体出口。所述壳体(1)设有热流体进口和热流体出口。

本实用新型的有益效果是：

1、将换热管组设计为蛇形换热管组，具有柔性，单束蛇形管总长度与直线长度比为1.05:1~1.12:1，能克服两流体温差达到180~400℃，具有较强的热应力补偿；单管直径为Ф14、Ф15或Ф16中任意一种，由于温差造成的推拉力为6~37N，该推拉力在管板承受力范围内可忽略不计；

2、加大流速，增强流体湍动程度，相比现有的固定管板式换热器，传热面积相当，但单管长度增加，增大了管程流体流速，增强管程流体湍流程度；由于管束的不规整度，壳程的流体在该区域能自然诱发形成湍流，增强壳程流体湍动程度，管程和壳程流体湍动程度增强，从而增大总传热系数，提高换热效率；

3、蛇形管由于其自身不规整度，在管程流体湍流流动时能对其产生固有的颤动力度，能有效的自动清除管束内外壁上的污垢，有效的减小垢层热阻，能增大总传热系数，提高换热效率；

4、现有的固定管板式换热器，折流板数量多，利用折流板强行阻挡的方式诱导壳程流体流向，并逼出湍流，其壳程的流体阻力损失大，而蛇形管束由于管束的不规整度，壳程的流体在该区域能自然诱发形成湍流，高效固定式蛇管换热器能降低壳程流体阻力，具有节能作用；

5、折流板为弓形，可进一步降低阻力，并提高传热效率；

同时大大减少了折流板使用数量，节省了成本；

6、结构简单，易于实施，可广泛用于热电、厂矿、石油化工、城市集中供热、食品医药、能源电子、机械轻工等领域。

附图说明

图1示出了本实用新型的结构示意图一。

具体实施方式

如图1所示，一种高效固定式蛇管换热器，包括壳体(1)、管箱(2)、管板(3)、换热管组(4)、折流板(5)和定距管(6)，所述管箱(2)对称设置在壳体(1)两端，管箱(2)和壳体(1)之间被管板(3)隔开，所述壳体(1)内设有换热管组(4)，换热管组(4)连接两端的管板(3)，使对称设置的管箱(2)连通，所述折流板(5)设置在壳体(1)内部，通过连接管板(3)的拉杆固定，所述定距管(6)套在折流板(5)之间的拉杆上以限定折流板(5)。

所述换热管组(4)为蛇形换热管组。所述换热管组(4)的单束蛇形管总长度与直线长度比为1.05:1~1.12:1，能克服两流体温差达到180~400℃，具有较强的热应力补偿。所述换热管组(4)的单管直径为Ф14、Ф15或Ф16中任意一种，由于温差造成的推拉力为6~37N，该推拉力在管板承受力范围内可忽略不计。

所述折流板(5)为弯曲的弓形。所述折流板(5)的数量≥2。

所述管板(3)与壳体(1)联成一体。所述对称设置的管箱(2)上分别设有冷流体进口和冷流体出口。所述壳体(1)设有热流体进口和热流体出口。

对称设置的管箱(2)与换热管组(4)形成冷流体流动空间，管板(3)与壳体(1)形成热流体流动空间。冷流体从管箱(2)上的冷流体进口进入换热器，通过蛇形换热管组(4)，进入另一侧的管箱(2)，再从冷流体出口排出；热流体从壳体(1)上的热流体进口进入换热器，在壳体(1)内流动，被折流板诱导流向，最终从热流体出口排出。壳体(1)内的热流体与蛇形换热管组(4)的冷流体进行换热。

本实用新型的高效固定式蛇管换热器，与浮头式换热器及固定管板式换热器相比较，其比较效果见下表所示：

通过比较，高效固定式蛇管换热器同比同类设备具有以下优点：结构紧凑，占地面积小，重量轻，安装方便，节约土建投资；设计灵活，规格齐全，实用针对性强，节约资金；应用条件广泛，适用较大的压力、温度范围和多种介质热交换；维护费用低，易操作，清垢周期长，清洗方便；应用领域广阔，可广泛用于热电、厂矿、石油化工、城市集中供热、食品、医药、能源电子、机械轻工等领域。

Claims (8)

1.一种高效固定式蛇管换热器，包括壳体(1)、管箱(2)、管板(3)、换热管组(4)、折流板(5)和定距管(6)，所述管箱(2)对称设置在壳体(1)两端，管箱(2)和壳体(1)之间被管板(3)隔开，所述壳体(1)内设有换热管组(4)，换热管组(4)连接两端的管板(3)，使对称设置的管箱(2)连通，所述折流板(5)设置在壳体(1)内部，通过连接管板(3)的拉杆固定，所述定距管(6)套在折流板(5)之间的拉杆上以限定折流板(5)，其特征在于，所述换热管组(4)为蛇形换热管组。

2.根据权利要求1所述的高效固定式蛇管换热器，其特征在于，所述换热管组(4)的单束蛇形管总长度与直线长度比为1.05:1~1.12:1。

3.根据权利要求1所述的高效固定式蛇管换热器，其特征在于，所述换热管组(4)的单管直径为Ф14、Ф15或Ф16中任意一种。

4.根据权利要求1~3中任意一项所述的高效固定式蛇管换热器，其特征在于，所述折流板(5)为弯曲的弓形。

5.根据权利要求1~3中任意一项所述的高效固定式蛇管换热器，其特征在于，所述折流板(5)的数量≥2。

6.根据权利要求1所述的高效固定式蛇管换热器，其特征在于，所述管板(3)与壳体(1)联成一体。

7.根据权利要求1所述的高效固定式蛇管换热器，其特征在于，所述对称设置的管箱(2)上分别设有冷流体进口和冷流体出口。

8.根据权利要求1所述的高效固定式蛇管换热器，其特征在于，所述壳体(1)设有热流体进口和热流体出口。