一種管束自支承式換熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種管式換熱器，尤其涉及一種用于焦化工業(yè)中介質(zhì)換熱的管束套管孔板支承式換熱器，能夠有效解決雜質(zhì)堆積沉降，換熱效率低、殼程阻力大等問題。
【背景技術(shù)】
[0002]管式(又稱管殼式、列管式)換熱器是最典型的間壁式換熱器，它在工業(yè)上的應(yīng)用有著悠久的歷史，而且至今仍在所有換熱器中占據(jù)主導(dǎo)地位。管式換熱器主要由殼體、管束、管板和封頭等部分組成，殼體多呈圓形，內(nèi)部裝有平行管束，管束兩端固定于管板上。
[0003]在管式換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱的兩種流體，一種在管內(nèi)流動(dòng)，其行程稱為管程；一種在管外流動(dòng)，其行程稱為殼程，管束的壁面即為傳熱面。為提高管外流體給熱系數(shù)，通常在殼體內(nèi)安裝一定數(shù)量的橫向折流檔板，折流檔板不僅可防止流體短路，增加流體速度，還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯(cuò)流通過管束，使湍動(dòng)程度大為增加。常用的檔板有圓缺形和整圓形兩種。流體在管內(nèi)每通過管束一次稱為一個(gè)管程，每通過殼體一次稱為一個(gè)殼程。為提高管內(nèi)流體的速度，在兩端封頭內(nèi)設(shè)置隔板將全部管子平均分隔成若干組。這樣，流體可每次只通過部分管子而往返管束多次，稱為多管程。同樣，為提高管外流速，可在殼體內(nèi)安裝縱向檔板使流體多次通過殼體空間，稱多殼程。
[0004]傳統(tǒng)管殼式換熱器通常存在換熱效率低，殼程介質(zhì)雜質(zhì)堆積，難清洗、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)。隨著殼程支承趨于簡單化，近年來，出現(xiàn)了殼程不需要支承物即管程自支承結(jié)構(gòu)。目前，已知的管束自支承形式有刺孔膜片式、扭曲橢圓管式、變截面管式等，但普遍存在制作加工困難、不易清洗、拆卸維修不方便的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型提供了一種新型的管束自支承式換熱器，利用固定套管實(shí)現(xiàn)支持板與換熱管之間的支撐與連接，有效提高換熱效率，減少殼程堆積雜質(zhì)，此外還具有易拆卸、維修和清洗，設(shè)備占地小、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]一種管束自支承式換熱器，包括管式換熱器，所述管式換熱器內(nèi)的換熱管束通過套裝在單根換熱管外的固定套管互相支承，換熱管束周向通過支持板支承固定。
[0008]所述固定套管長度為I?1.5倍的換熱管波節(jié)長度，固定套管壓制與換熱管形狀相適應(yīng)的凹槽實(shí)現(xiàn)與換熱管之間的緊密連接。
[0009]所述管式換熱器為浮頭式管式換熱器、U型管式換熱器或固定管板式換熱器中的任一種，其管程為單管程或多管程。
[0010]所述支持板為整圓形支持板，支持板上開設(shè)與換熱管束外部輪廓相適應(yīng)的通孔，并根據(jù)單管程或多管程確定開孔面積。
[0011]所述換熱管為橫紋槽管、螺紋槽管、螺旋管、波紋管、縮放管或翅片管中的任一種。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013]I)殼程中的介質(zhì)在換熱管之間形成復(fù)雜的連續(xù)、均勻流道，提高了其湍流程度，減薄了流動(dòng)的邊界層，減小了傳熱阻力，從而提高了換熱效率；
[0014]2)由于換熱效率的提高，可使換熱面積減小，設(shè)備體積隨之下降，加之該換熱器無折流板，使得其制造成本大大降低；
[0015]3)由于殼程內(nèi)無折流板，換熱管通過固定套管相互支承，殼程流體從固定套管之間的縫隙通過，因此消除了殼程內(nèi)的流動(dòng)死區(qū)，降低了殼程介質(zhì)的壓降:
[0016]4)由于殼程內(nèi)無盲區(qū)，因此，該換熱器不易結(jié)垢；另外，本換熱器特殊的支撐結(jié)構(gòu)可以在殼程中形成較高的流速，從而也降低了介質(zhì)中雜質(zhì)的堆積:
[0017]5)孔板上開設(shè)大面積通孔，相較于傳統(tǒng)的折流板，換熱管安裝及拆卸十分方便。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是支持板與換熱管束連接示意圖。
[0020]圖中:1.管箱2.管程物料入口 3.管程物料出口 4.管箱法蘭5.固定管板6.筒體法蘭7.殼程筒體8.殼程物料出口 9.殼程物料入口 10.換熱管11.鞍座12.筒體法蘭13.浮動(dòng)管板14.外頭蓋法蘭15.外頭蓋16.分程隔板17.鉤圈18.浮頭法蘭19.浮頭20.固定套管21.支持板
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明:
[0022]見圖1，是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)用新型一種管束自支承式換熱器，包括管式換熱器，所述管式換熱器內(nèi)的換熱管束通過套裝在單根換熱管10外的固定套管20互相支承，換熱管束周向通過支持板21支承固定。
[0023]所述固定套管20長度為I?1.5倍的換熱管10波節(jié)長度，固定套管20壓制與換熱管10形狀相適應(yīng)的凹槽實(shí)現(xiàn)與換熱管10之間的緊密連接。
[0024]所述管式換熱器為浮頭式管式換熱器、U型管式換熱器或固定管板式換熱器中的任一種，其管程為單管程或多管程。
[0025]所述支持板21為整圓形支持板，支持板21上開設(shè)與換熱管束外部輪廓相適應(yīng)的通孔，并根據(jù)單管程或多管程確定開孔面積。
[0026]所述換熱管10為橫紋槽管、螺紋槽管、螺旋管、波紋管、縮放管或翅片管中的任一種。
[0027]下面以浮頭式管式換熱器為例對本實(shí)用新型一種管束自支承式換熱器的整體結(jié)構(gòu)及工作原理說明如下:
[0028]如圖1所不，管箱I和管箱法蘭4相連，管箱I內(nèi)設(shè)有分程隔板16將管程分為多程(根據(jù)具體情況確定程數(shù))，管程物料入口 2、管程物料出口 3分別設(shè)在前端管箱I上下兩側(cè)。殼程筒體7和筒體法蘭6、筒體法蘭12相連，殼程筒體7下方設(shè)有鞍座11，殼程物料出口 8、殼程物料入口 9分別設(shè)在殼程筒體7兩側(cè)。固定管板5置于管箱法蘭4和筒體法蘭6之間，浮動(dòng)管板13置于鉤圈17、浮頭法蘭18之間。浮頭法蘭18與浮頭19，外頭蓋15和外頭蓋法蘭法蘭14相連。
[0029]換熱管束固定在固定管板5和浮頭法蘭18之間，每根換熱管10上間隔一定距離、對應(yīng)支持板21處設(shè)有固定套管20，固定套管20長度不小于換熱管10 —個(gè)波節(jié)的長度，固定套管20經(jīng)壓制后與換熱管形狀吻合，兩者之間形成緊密連接，作用在支持板21上，實(shí)現(xiàn)管束自支承。殼程流體從固定套管20之間的縫隙流過，形成復(fù)雜的連續(xù)、均布的流道，有效的提高了換熱效率。管程介質(zhì)由管程物料入口 2進(jìn)入，由管程物料出口 3離開。殼程介質(zhì)由介質(zhì)入口 9進(jìn)入，由介質(zhì)出口 8離開。
[0030]見圖2，是支持板21與換熱管束連接示意圖。支持板21采用整圓形孔板，根據(jù)換熱管束的布置形式開設(shè)大面積通孔，其通孔的外部輪廓與換熱管束的整體外輪廓相適應(yīng)，單根加熱管10套裝上固定套管20后形成換熱管束，換熱管束整體從支持板21通孔中穿過，固定套管20之間緊密接觸，互相支承，形成自支承式換熱管束結(jié)構(gòu)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種管束自支承式換熱器，包括管式換熱器，其特征在于，所述管式換熱器內(nèi)的換熱管束通過套裝在單根換熱管外的固定套管互相支承，換熱管束周向通過支持板支承固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管束自支承式換熱器，其特征在于，所述固定套管長度為I?1.5倍的換熱管波節(jié)長度，固定套管壓制與換熱管形狀相適應(yīng)的凹槽實(shí)現(xiàn)與換熱管之間的緊密連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管束自支承式換熱器，其特征在于，所述管式換熱器為浮頭式管式換熱器、U型管式換熱器或固定管板式換熱器中的任一種，其管程為單管程或多管程。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管束自支承式換熱器，其特征在于，所述支持板為整圓形支持板，支持板上開設(shè)與換熱管束外部輪廓相適應(yīng)的通孔，并根據(jù)單管程或多管程確定開孔面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管束自支承式換熱器，其特征在于，所述換熱管為橫紋槽管、螺紋槽管、螺旋管、波紋管、縮放管或翅片管中的任一種。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種管束套管孔板支承式換熱器，包括管式換熱器，所述管式換熱器內(nèi)的換熱管束通過套裝在單根換熱管外的固定套管互相支承，換熱管束周向通過支持板支承固定。固定套管壓制凹槽與換熱管之間緊密連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：1)殼程中的介質(zhì)在換熱管之間形成復(fù)雜的連續(xù)、均勻流道，提高了其湍流程度，減薄了流動(dòng)的邊界層，減小了傳熱阻力，從而提高了換熱效率；2)設(shè)備體積小，制造成本低；3)殼程內(nèi)無折流板，消除了殼程內(nèi)的流動(dòng)死區(qū)，降低了殼程介質(zhì)的壓降：4)殼程內(nèi)無盲區(qū)，不易結(jié)垢；殼程中流速較高，降低了介質(zhì)中雜質(zhì)的堆積：5)孔板上開設(shè)大面積通孔，相較于傳統(tǒng)的折流板，換熱管安裝及拆卸十分方便。
【IPC分類】F28F9-013
【公開號】CN204268950
【申請?zhí)枴緾N201420702303
【發(fā)明人】薛路舟, 霍東升, 段有龍, 于濤
【申請人】中冶焦耐工程技術(shù)有限公司
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年11月21日