專利名稱：一種提高列管式設備殼程流體能量交換效果的結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及列管式設備，特別是一種提高列管式設備殼程流體能量交換效果的結構。
背景技術：
列管式設備是煉油、石化、化工、醫(yī)藥等行業(yè)常用的化工設備，包括列管式的反應器和各種列管式換熱設備。隨著裝置規(guī)模的擴大，設備直徑也在不斷增加。而隨著設備直徑的增加，殼程內流體的流動不均勻性也在增加，從而影響到設備的換熱效果，甚至設備的安全運行。常規(guī)的列管式換熱設備主要由殼體、中間管束組成。殼程流體可以是用來加熱或冷卻，一個共同的特點就是流體僅在殼程圓周上一個點進出，當設備直徑增加以后，必然導致殼程內遠端流體流動產生死角，死角區(qū)內不僅換熱效果降低，造成局部過熱或加熱不足，而且當溫差過大時還會造成設備應力異常，給設備的安全運行帶來危害。

實用新型內容本實用新型的目的在于提出一種提高列管式設備殼程流體能量交換效果的結構，主要解決現(xiàn)有列管式設備在使用時，殼程內遠端流體流動存在死角，死角區(qū)內不僅換熱效果降低，造成局部過熱或加熱不足，而且當溫差過大時還會造成設備應力異常，給設備的安全運行帶來危害的技術問題。本實用新型可以消除死角，改善換熱效果，避免局部過熱或加熱不足的問題和可能產生的設備應力異常。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種提高列管式設備殼程流體能量交換效果的結構，它包括環(huán)形夾套、殼體和殼體內設置的折流板；其特征在于所述的殼體外設一環(huán)形夾套，環(huán)形夾套與殼體之間形成有環(huán)形通道，環(huán)形夾套上還具有流體進、出口 ；所述的殼體上分布若干孔，該孔使環(huán)形通道與殼體內空間連通。所述的提高列管式設備殼程流體能量交換效果的結構，其特征在于殼程流體非直接進入殼體，而是通過環(huán)形夾套形成的環(huán)形通道，從分布于整個殼體圓周上的孔進入，所述的折流板由圓盤形折流板和圓環(huán)形折流板構成，圓盤形折流板和圓環(huán)形折流板在殼體軸線上依次間隔設置以形成S型流道。所述的提高列管式設備殼程流體能量交換效果的結構，其特征在于所述的列管式設備采用環(huán)形夾套和分布孔結構以及相應的折流板。藉由上述結構，本實用新型的優(yōu)點在于本實用新型使用時，殼程流體經過環(huán)狀夾套，通過分布在殼體圓周上的若干個開孔進入或流出設備，消除了單一管口進出導致的流量分布不均及因此產生的局部過熱或加熱不足，設備傳熱效率得到提高，避免了由于局部溫差過大造成的設備局部應力異常。
圖I是使用本實用新型結構的列管式設備的環(huán)形通道結構示意圖。圖2是使用本實用新型結構的列管式設備的折流板布置結構示意圖。
具體實施方式請參閱圖1、2，本實用新型公開了一種提高列管式設備殼程流體能量交換效果的結構。如圖所示它包括環(huán)形夾套3、殼體I和殼體內設置的折流板。所述的殼體I外徑向環(huán)設一環(huán)形夾套3，環(huán)形夾套3與殼體I之間形成有環(huán)形通道4，環(huán)形夾套3上還具有流體進、出口 5 ;所述的殼體I上分布若干孔11，該孔11使環(huán)形通道4與殼體I內空間連通；所述的殼體I內還具有折流板6。如圖2所示,所述的折流板6由圓盤形折流板和圓環(huán)形折流板構成，圓盤形折流板和圓環(huán)形折流板在殼體軸線上依次間隔設置以形成S型流道。本實用新型的主要設計特點是I.分布式流體進口 殼程流體通過分布于殼體圓周的若干個分布孔進入殼體。分布孔直徑與數(shù)量應根據殼程流體流量計算確定。較高的流速有利于減小流道壓降的影響，改善流體的均勻分布，但不應大于列管式設備允許的進口流速。2、環(huán)狀夾套環(huán)狀夾套作為殼程流體的殼外通道，結構類似于普通的設備夾套。其最小尺寸應通過計算，使得流體通過每個孔的流量差別在允許范圍內。就一般工程實施而言，控制流體通過流道最近到最遠孔間的壓降小于流體通過分布孔壓降的5%已能夠滿足工程要求。3、折流板和支撐板折流板用于改變殼程流體流動方向，提高傳熱系數(shù)。因為殼程流體是從整個圓周均勻進入設備，所以應采用圓盤和圓環(huán)的折流板。折流板間距應根據殼程流體傳熱工藝要求確定，并符合列管式設備設計規(guī)定。支撐板用于固定列管，減少列管振動，支撐板的間距由設備設計要求決定。折流板和支撐板的總數(shù)應為奇數(shù)，以使最終流體流向圓周。本實用新型中所述的列管式設備包括列管式換熱設備、列管式反應器以及其它列管式設備。以下通過一實施例來進一步介紹本實用新型。某固定床列管式反應器，反應器直徑為5米，列管長8米。列管外徑為38mm，共7280根。反應熱負荷1628萬千卡/時，通過殼程水的蒸發(fā)汽化除熱。根據計算，熱水進口采用24個直徑60mm的小孔均布于殼程圓周，出口有部分水汽化，為汽液兩相流體，采用24個直徑為150mm的孔均布于反應器殼體圓周。上部環(huán)形通道為1500*150mm的矩形空間，下部環(huán)形通道為1000*150mm的矩形空間，流體在環(huán)形通道內的壓降均小于分布孔壓降的1%。使用時，通過上述實用新型結構消除了流動死角，改善了列管式反應器的傳熱效果，避免局部過熱或加熱不足的問題和可能產生的設備應力異常。綜上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用來限定本實用新型的實施范圍。即凡依本實用新型申請專利范圍的內容所作的等效變化與修飾，都應為本實用新型的技術范疇。
權利要求1.一種提高列管式設備殼程流體能量交換效果的結構，它包括環(huán)形夾套(3)、殼體(I)和殼體內設置的折流板(6);其特征在于所述的殼體(I)外設一環(huán)形夾套(3)，環(huán)形夾套(3)與殼體(I)之間形成有環(huán)形通道(4)，環(huán)形夾套(3)上還具有流體進、出口(5);所述的殼體(I)上分布若干孔(11)，該孔(11)使環(huán)形通道(4)與殼體(I)內空間連通。
2.根據權利要求I所述的提高列管式設備殼程流體能量交換效果的結構，其特征在于所述的折流板(6)由圓盤形折流板和圓環(huán)形折流板構成，圓盤形折流板和圓環(huán)形折流板在殼體軸線上依次間隔設置以形成S型流道。
專利摘要本實用新型涉及列管式設備，特別是一種提高列管式設備殼程流體能量交換效果的結構。它包括環(huán)形夾套、殼體和殼體內設置的折流板以及由固定板固定的列管；其特征在于所述的殼體外設一環(huán)形夾套，環(huán)形夾套與殼體之間形成有環(huán)形通道，環(huán)形夾套上還具有流體進、出口；所述的殼體上分布若干孔，該孔使環(huán)形通道與殼體內空間連通。它主要解決現(xiàn)有列管式設備在使用時，殼程內遠端流體流動存在死角，死角區(qū)內不僅換熱效果降低，造成局部過熱或加熱不足，而且當溫差過大時還會造成設備應力異常，給設備的安全運行帶來危害的技術問題。本實用新型可以消除死角，改善換熱效果，避免局部過熱或加熱不足的問題和可能產生的設備應力異常。
文檔編號F28F9/24GK202361873SQ20112052843
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權日2011年12月16日
發(fā)明者葉志一, 李碧云, 李艷明, 陳為群 申請人:中國石化集團上海工程有限公司, 中國石油化工股份有限公司