[發明專利]一種固定管板式換熱器

有效

• 申請號: 200710201558.6
• 申請日: 2007-08-31
• 公開（公告）號: CN101377390A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發明（設計）人: 張紅梅
• 申請（專利權）人: 貴州航天烏江機電設備有限責任公司
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10;F28F9/04
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所
• 代理人: 劉楠

技術領域：

本發明涉及一種換熱設備，尤其是一種固定管板式換熱器。

背景技術：

在工業化超臨界流體萃取過程中，常常要用到固定管板換熱器。現有的固定管板換熱器是按照我國GB151標準設計的，它包括前端管箱、管板、殼程、管程、后端管箱及介質進出口接管。其結構的前后端管箱均由法蘭、筒節、封頭鍛焊而成，其與管板之間的密封采用金屬平墊密封，在工作壓力較高的場合使用時，此結構需要體積較大、壁較厚的前后端管箱，使得其制造成本較高，而且其密封問題難以解決，在其使用時可靠性較差。到目前為止，解決高壓場合換熱問題大多是采用套管換熱器，而套管換熱器存在體積較大，制造成本較高，換熱效率較差的缺陷。

發明內容：

本發明的目的是：提供一種制造成本較低、密封性較好、使用時可靠性較高、換熱效率較高，并能配套使用于工業化超臨界流體萃取過程中、保證流體介質相變過程能量平衡的固定管板式換熱器，以克服現有技術的不足。

本發明是這樣實現的：它包括殼體1和用于支撐殼體1并連接于其外部的鞍式支座2，在殼體1上設有可與其內部連通的接管3，在殼體1的左右端部通過拉桿4連接有管板5，在兩個管板5的外側分別通過螺栓6連接有前端管箱7和后端管箱8，并且在管板5的外側與前端管箱7和后端管箱8之間設有介質流動空間9，在兩個管板5之間分別連接有與其外側的介質流動空間9相通的換熱管10，并且換熱管10設在殼體1內；在前端管箱7和后端管箱8上分別設有可與介質流動空間9相通的介質進口接管11和介質出口接管12。

上述的固定管板式換熱器中，在前端管箱7處于介質流動空間9的一側開有錐形凹槽13，介質進口接管11設在錐形凹槽13的錐形頂端，在后端管箱8處于介質流動空間9的一側開有平底式凹槽14，介質出口接管12設在平底式凹槽14下底端的邊沿上。

前述的固定管板式換熱器中，連接在兩個管板5之間的換熱管10均勻排布成正三棱柱形。

前述的固定管板式換熱器中，在管板5的外端面上開有環形的密封槽15，在密封槽15內設有形成徑向密封的O型密封圈16。

前述的固定管板式換熱器中，前端管箱7和后端管箱8的兩端面均為平蓋平底式封頭，并且前端管箱7和后端管箱8的直徑與管板5的直徑相同。

由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，本發明在管板的外側與前端管箱和后端管箱之間設有介質流動空間，并且將前后端管箱均制作成平蓋和平底的封頭，將前后端管箱直徑制作成與管板直徑相同的整體結構，這樣前后端管箱與管板之間不需要法蘭就能通過螺栓直接連接，也不需要另行設置筒節，并且前后端管箱厚度較薄，這樣不僅大大減小了整個換熱器的尺寸，而且還節省了大量的制造材料及焊接、無損檢測等工藝過程，使得本發明的制造成本較低。另外，本發明在前端管箱處于介質流動空間的一側開有錐形凹槽，并將介質進口接管的出口設在錐形凹槽的錐形頂端，并將換熱管均勻排布成正三棱柱形，這樣可使得進入管箱內的介質流體均勻分布，且流速相對較小，大幅提高了換熱效果；本發明在后端管箱處于介質流動空間的一側開有平底式凹槽，并將介質出口接管的入口設在平底式凹槽下底端的邊沿上，使得管程在工作過程中產生的介質流體能全部流出。再就是，經過多次試驗證明，本發明在管板上所設的環形的密封槽和在密封槽內放置可形成徑向密封的O型密封圈，這種徑向密封結構使得本發明在工作壓力較高的場合使用時密封性更好，可靠性更高；經過測試，本發明的工作壓力可達到五十兆帕。

附圖說明：

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明的外部結構示意圖；

圖3是本發明A部分的放大示意圖；

附圖的標記為：1-殼體，2-鞍式支座，3-接管，4-拉桿，5-管板，6-螺栓，7-前端管箱，8-后端管箱，9-介質流動空間，10-換熱管，11-介質進口接管，12-介質出口接管，13-錐形凹槽，14-平底式凹槽，15-密封槽，16-O型密封圈。

具體實施方式：