CN214747386U - U形壳体换热器及其管束约束装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种易于装配的U形壳体换热器及其管束约束装置，U形壳体换热器中，管束的弯头部分位于尾部壳体内，管束的直管部分由壳体直段支撑板支撑，且包括后述的管束约束装置，尾部壳体由左、右对称的两半焊接形成。所述U形壳体换热器的管束约束装置包括支撑栅组件，支撑栅组件包括用于分隔管束的多个隔条，所述支撑栅组件还包括支撑板、垫板和一对包壳，所述隔条连接在该对包壳之间，隔条的端部位于所述包壳上均布的槽形缺口之中，两包壳的两端分别通过垫板连接为一体，垫板与支撑板连接；所述支撑栅组件有至少两组，各组支撑栅组件的支撑板均通过同一串接板与壳体直段支撑板固定连接。本实用新型便于加工，抗振效果好。

Description

U形壳体换热器及其管束约束装置

技术领域

本实用新型涉及一种U形壳体换热器，尤其是一种用于其尾部管束支撑的结构。

背景技术

在太阳能光热、火电供热、储能等技术领域，由于冷热介质温差较大，传统的换热器已难以满足使用要求，通常采用一种新型的U形壳体换热器。此类换热器典型特征为管束和壳体均为U形结构，自身具有良好的温差补偿效应，可以实现深度换热。

与传统U形管管板式换热器不同，新型U形壳体换热器，又称为发夹式换热器，其尾部壳体为半圆环形结构，无法进行常规穿管操作。尾部管束和壳体需要采用特殊的支撑结构和装配工艺。此类换热器尾部的支撑结构需要综合考虑管束的热膨胀、支撑作用、防振作用及工艺装配操作等多方面的因素。

于2015年2月18日公开的公告号为CN204165442U的中国实用新型专利U型换热器管束防震装置，其利用挡条、支撑轴、边缘框架、中间隔条以及拉筋作为固定装置，对管束进行约束，约束结构与换热器的壳体固定。该结构能够起到防震的作用，但其仅适合用于壳体为直筒状的传统U形管管板式换热器，故可以很方便地利用拉筋与壳体连接，然而该支撑结构不能直接用于U形壳体换热器。

实用新型内容

针对现有的U形壳体换热器的尾部管束支撑困难、装配操作空间受限制的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种易于装配的U形壳体换热器及其管束约束装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：U形壳体换热器的管束约束装置，管束弯头部分位于尾部壳体内，管束的直管部分由壳体直段支撑板支撑，所述约束装置包括支撑栅组件，支撑栅组件包括用于分隔管束的多个隔条，所述支撑栅组件还包括支撑板、垫板和一对包壳，所述隔条连接在该对包壳之间，隔条的端部位于所述包壳上均布的槽形缺口之中，两包壳的两端分别通过垫板连接为一体，垫板与支撑板连接；所述支撑栅组件有至少两组，各组支撑栅组件的支撑板均通过同一串接板与壳体直段支撑板固定连接。

由于管束弯曲呈圆弧形，相应在设计所述包壳为宽度及厚度均匀的圆弧形板，槽形缺口的缺口间隔与尾部管束中相邻管子的间隙相适配，直接利用槽形缺口进行隔条的定位，提高加工效率，槽形缺口的缺口深度小于包壳宽度的一半，保证即使因开设缺口造成部分强度损失也能够满足使用要求。

所述支撑板与垫板相连接处设有供串接板通过的开口，串接板与所述垫板、支撑板均焊接。通过预留开口以供连接串接板，方便焊接。

所述串接板有两组，串接板位于管束的外侧，方便装配，分别靠近所述尾部管束弯曲半径较小的一侧和所述尾部管束弯曲半径较大的另一侧，分别称为小半圆环板和大半圆环板，结构更为稳定可靠。

所述支撑板为半圆形板，以补充栅格结构刚性和支撑强度上的不足。

所述串接板仅一端与壳体直段支撑板固定连接，另一端为自由状态，从而使其约束结构可满足管束热膨胀自由伸缩的要求。

考虑到管束中各管子的弯曲形状通常为规则的半圆弧形，所述各组支撑栅组件的支撑板所在平面具有同一交线，并呈等夹角布置，以取得更好的抗振效果。

本实用新型还提供一种U形壳体换热器，包括上述的管束约束装置，其尾部壳体由左、右对称的两半焊接形成，以方便装配。

本实用新型的U形壳体换热器的管束约束装置既可适用于呈卧式布置的换热器，也可适用于呈立式布置的换热器。

本实用新型的有益效果是：对管束支撑效果好，装配简单，生产效率高；管束在水平轴线方向可自由伸缩，满足管束受热膨胀要求；管束在垂直方向被约束，避免管子振动失效；各组支撑栅装置通过两块大半圆形环板和两块小半圆形环板串联起来，构成整体，刚性强，抗振效果好，同时满足管束热膨胀自由伸缩的要求，从而提高了U形壳体换热器的使用寿命和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型U形壳体换热器的管束约束装置整体示意图。

图2是图1的P向视图。

图3是图1的A-A（旋转）剖视图。

图4是图3中Ⅰ部的局部放大图。

图5是图3中Ⅱ部的局部放大图。

图6是图3的俯视图。

图7是图1中包壳的主视图。

图8是图7的俯视图。

图9是图8中Ⅲ部的局部放大图。

图10是图1中支撑板的主视图。

图11是图1中串接板（小半圆环板）的主视图。

图12是图1中串接板（大半圆环板）的主视图。

图13是图1中U形壳体的主视图。

图14是图13的左视图。

图15是图13的两半壳体的示意图。

图中标记为：1-尾部壳体， 2-支撑栅组件，3-大半圆环板，4-小半圆环板，5-壳体直段支撑板，6-壳体直段支撑板，7-支撑板，8-包壳，9-隔条，10-垫板，11-交线，12-槽形缺口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1～图15所示，本实用新型的U形壳体换热器的管束约束装置，管束的弯头部分位于尾部壳体1内，管束的两直管部分分别由壳体直段支撑板5、壳体直段支撑板6支撑，约束装置包括支撑栅组件2，支撑栅组件2用于分隔和支撑管束的弯头部分，所述支撑栅组件2包括支撑板7、垫板10和一对包壳8及多个隔条9，隔条9连接在该对包壳8之间，包壳8为宽度及厚度均匀的圆弧形板，隔条9的端部位于所述包壳8上均布的槽形缺口12之中，利用槽形缺口12进行隔条9的定位，提高加工效率，槽形缺口12的缺口间隔与尾部管束中相邻管子的间隙相适配，槽形缺口12的缺口深度小于包壳8宽度的一半，两包壳8的两端分别通过垫板10连接为一体，垫板10又与支撑板7连接；支撑栅组件2有至少两组，各组支撑栅组件2的支撑板7均通过同一串接板相连接，支撑板7与垫板10相连接处设有供串接板通过的开口，串接板与所述垫板7、支撑板10均焊接，加工方便。上述结构利用零件包壳、隔条、支撑板和垫板装配组合成支撑栅组件，组件各部分在管束就位后再行组装焊接，所形成的栅格结构再通过串接板形成整体结构，方便加工生产，既能够对管束的振动进行约束，也允许管束在水平轴线方向因热膨胀导致的自由伸缩，增强了尾部壳体中管束的抗振能力。

为节省空间，同时提供必要的支撑，串接板有两组，均为半圆环形板，串接板位于管束的外侧，分别靠近所述尾部管束弯曲半径较小的一侧和所述尾部管束弯曲半径较大的另一侧，分别称为小半圆环板4和大半圆环板3，四块串接板的一端与其中一个壳体直段支撑板5固定连接，另一端均为自由端。

实施例：

如图1～图15所示，本实施例的U形壳体换热器呈卧式布置，管束的弯头部分位于尾部壳体内，管束的直管部分由壳体直段支撑板5、6支撑，壳体直段支撑板5、6分别位于两平行的直段壳体内，对位于其尾部壳体1中的管束的弯头部分，采用本实用新型的管束约束装置进行支撑。

如图1～图12所示，结合尾部壳体1中管束的形状和分布，以两块半圆形板作为支撑板7，两只包壳8、两块垫板10对称布置，包壳8的两端分别通过一块垫板10焊接固定，各垫板10与该侧的支撑板7焊接，形成支撑栅组件2的框架结构，包壳8上加工有若干槽形缺口12，缺口的尺寸、间距及数量根据管束布管形式确定，将作为隔条9的扁钢条的两端***包壳8的槽形缺口12中，并与包壳8焊接，形成栅格结构，尾部壳体1内设置有五组支撑栅组件2，当然，支撑栅组件2的数量也可根据实际需要调整，所有支撑栅组件2的支撑板所在平面具有同一交线11，并呈等夹角布置，通过两块大半圆环板3和两块小半圆环板4作为串接板串联起来，四块半圆环板分别从左上、左下、右上、右下四个方位穿过每组支撑栅组件2，并与支撑板7、垫板10均焊接固定，每块串接板的一端与直段筒身部分的壳体直段支撑板5焊接，另一端不焊，保持无约束状态。也可选择各串接板与直段筒身部分的壳体直段支撑板6焊接，另一端不焊。

如图13～图15所示，本实施例的U形壳体换热器尾部壳体1由下半部分和上半部分两个瓦片形弯头组成，所有支撑栅组件布置完成后，再套装下半部分，最后套装上半部分。

以上结构的运用提高了生产效率和支撑效果，加强了尾部管束的抗振能力，同时满足管束热膨胀自由伸缩的要求，从而提高了设备的使用寿命和可靠性。

Claims (10)

1.U形壳体换热器的管束约束装置，管束的弯头部分位于尾部壳体（1）内，管束的直管部分由壳体直段支撑板（5、6）支撑，所述约束装置包括支撑栅组件（2），支撑栅组件（2）包括用于分隔管束的多个隔条（9），其特征是：所述支撑栅组件（2）还包括支撑板（7）、垫板（10）和一对包壳（8），所述隔条（9）连接在该对包壳（8）之间，隔条（9）的端部位于所述包壳（8）上均布的槽形缺口（12）之中，两包壳（8）的两端分别通过垫板（10）连接为一体，垫板（10）与支撑板（7）连接；所述支撑栅组件（2）有至少两组，各组支撑栅组件（2）的支撑板（7）均通过同一串接板与壳体直段支撑板（5）固定连接。

2.如权利要求1所述的U形壳体换热器的管束约束装置，其特征是：所述包壳（8）为宽度及厚度均匀的圆弧形板，槽形缺口（12）的缺口间隔与尾部管束中相邻管子的间隙相适配，槽形缺口（12）的缺口深度小于包壳（8）宽度的一半。

3.如权利要求1所述的U形壳体换热器的管束约束装置，其特征是：所述支撑板（7）与垫板（10）相连接处设有供串接板通过的开口，串接板与所述垫板（10）、支撑板（7）均焊接。

4.如权利要求3所述的U形壳体换热器的管束约束装置，其特征是：所述串接板有两组，串接板位于管束的外侧，分别靠近尾部管束弯曲半径较小的一侧和尾部管束弯曲半径较大的另一侧，分别称为小半圆环板（4）和大半圆环板（3）。

5.如权利要求1所述的U形壳体换热器的管束约束装置，其特征是：所述支撑板（7）为半圆形板。

6.如权利要求1所述的U形壳体换热器的管束约束装置，其特征是：所述串接板仅一端与壳体直段支撑板（5）固定连接，另一端为自由状态。

7.如权利要求1所述的U形壳体换热器的管束约束装置，其特征是：所述各组支撑栅组件（2）的支撑板（7）所在平面具有同一交线，并呈等夹角布置。

8.U形壳体换热器，包括如权利要求1-7中任意一项所述的U形壳体换热器的管束约束装置，其特征是：所述尾部壳体（1）由左、右对称的两半焊接形成。

9.如权利要求8所述的U形壳体换热器，其特征是：所述换热器呈卧式布置。

10.如权利要求8所述的U形壳体换热器，其特征是：所述换热器呈立式布置。

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