[發(fā)明專利]一種具有控溫功能固定管板式換熱器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310446400.0
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103471431A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江晶亮;錢秀勤;曹勇輝
• 申請（專利權(quán)）人: 上海鍋爐廠有限公司
• 主分類號: F28D7/16
• 分類號: F28D7/16;F28F9/24;F28F27/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種換熱器。

背景技術(shù)

隨著國家對低碳節(jié)能的要求逐步提高，化工行業(yè)粗獷式的生產(chǎn)方式越來越不適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展要求，很多研究單位和化工企業(yè)就怎樣提高整廠效率方面對現(xiàn)有化工工藝做了很多改進(jìn)工作。其中化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的余熱回收利用成為提高能源利用率的一種有效途徑。換熱器作為余熱回收的主體設(shè)備，在化工工藝流程中重要性越發(fā)凸顯，據(jù)統(tǒng)計換熱器的數(shù)量占所用化工設(shè)備達(dá)40％左右，其投資費(fèi)用也達(dá)到20％以上。

目前所使用的換熱器主要存在以下缺點(diǎn)：在負(fù)荷變化較大的工況下，換熱器無法保持穩(wěn)態(tài)運(yùn)行；管程流體再與殼程流體換熱后，其出口溫度往往達(dá)不到設(shè)計溫度，使得換熱器的下游設(shè)備無法保持穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是使得換熱器在變負(fù)荷工況下能夠保持穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種具有控溫功能固定管板式換熱器，包括殼體，在殼體的兩端分別設(shè)有頭部結(jié)構(gòu)及尾部結(jié)構(gòu)，在頭部結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有頭部腔體，位于頭部結(jié)構(gòu)上的管程入口與頭部腔體相連通，在尾部結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有尾部腔體，在殼體內(nèi)布置多根換熱管，換熱管分別與頭部腔體及尾部腔體相連通，管程流體出頭部腔體自換熱管進(jìn)入尾部腔體，在殼體上設(shè)有殼程入口及殼程出口，殼程流體由殼程入口進(jìn)入殼體后與換熱管內(nèi)的管程流體換熱后自殼程出口出，其特征在于：在殼體內(nèi)還布置有內(nèi)壁設(shè)有隔熱層的中心通道，中心通道分別與頭部腔體及尾部腔體相連通，管程流體出頭部腔體還經(jīng)由中心通道進(jìn)入尾部腔體，由隔熱層隔絕中心通道內(nèi)的管程流體與殼程流體的換熱，在殼體內(nèi)還同時設(shè)有至少一片圓環(huán)折流板和至少一片圓盤折流板，圓環(huán)折流板和圓盤折流板的布置方向與換熱管的布置方向相垂直，流入殼體內(nèi)的殼程流體由圓環(huán)折流板的中部通孔通過。圓盤折流板的邊緣與殼體的內(nèi)壁之間存在間隙，使得流入殼體內(nèi)的殼程流體僅由該間隙通過，尾部腔體至少包含一個混合腔體，經(jīng)由換熱管進(jìn)入尾部腔體的管程流體經(jīng)由管程蝶閥進(jìn)入混合腔體，經(jīng)由中心通道進(jìn)入尾部腔體的管程流體經(jīng)由中心通道蝶閥進(jìn)入混合腔體，位于尾部結(jié)構(gòu)上的管程出口僅與混合腔體相連通。

優(yōu)選地，所述圓環(huán)折流板與所述圓盤折流板間隔布置。

優(yōu)選地，所述中心通道布置在所述殼體內(nèi)的中部。

優(yōu)選地，所述換熱管沿所述中心通道的周向均勻分布。

本發(fā)明具有如下有益效果：

第一、有效地提高了換熱器的換熱系數(shù)，減小了換熱面積，降低了設(shè)備的制造成本；

第二、有效地降低了殼程流體的流通阻力，減小了換熱器運(yùn)行過程中的動力費(fèi)用；

第三、有效地避免或減輕了設(shè)備發(fā)生震動的可能性，增加了設(shè)備的使用壽命并降低了設(shè)備損壞的幾率；

第四、其控溫結(jié)構(gòu)保證了該換熱器在變工況條件下的穩(wěn)定運(yùn)行；

第五、其控溫結(jié)構(gòu)為設(shè)備有效的保證了該換熱器下游設(shè)備的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的具有控溫功能固定管板式換熱器的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圓環(huán)折流板示意圖；

圖3為圓盤折流板示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。

如圖1所示，本發(fā)明提供的一種具有控溫功能固定管板式換熱器，包括殼體10，在殼體10上設(shè)有殼程入口6及殼程出口13。在殼體10的兩端分別設(shè)有頭部結(jié)構(gòu)11及尾部結(jié)構(gòu)12，在頭部結(jié)構(gòu)11內(nèi)設(shè)有頭部腔體，位于頭部結(jié)構(gòu)11上的管程入口1與頭部腔體相連通，在尾部結(jié)構(gòu)12內(nèi)設(shè)有尾部腔體。在殼體10內(nèi)布置多根換熱管2及一根中心通道3，中心通道3位于中部，換熱管2沿中心通道3的周向均布。在中心通道3的管壁上布置有隔熱層，換熱管2及中心通道3分別與頭部腔體及尾部腔體相連通。在殼體10內(nèi)還設(shè)有多片如圖2所示的圓環(huán)折流板4和如圖3所示的多片圓盤折流板5，圓環(huán)折流板4和圓盤折流板5間隔布置，且布置方向與換熱管2及中心通道3的布置方向相垂直。圓環(huán)折流板5的邊緣與殼體10的內(nèi)壁盡量少留間隙避免漏流現(xiàn)象，使得流入殼體10內(nèi)的殼程流體盡量由圓環(huán)折流板5的中部通孔通過。圓盤折流板5的邊緣與殼體10的內(nèi)壁之間存在間隙，使得流入殼體10內(nèi)的殼程流體僅由該間隙通過。尾部腔體被分隔出一個混合腔體，經(jīng)由換熱管2進(jìn)入尾部腔體的管程流體經(jīng)由管程蝶閥7進(jìn)入混合腔體，經(jīng)由中心通道3進(jìn)入尾部腔體的管程流體經(jīng)由中心通道蝶閥8進(jìn)入混合腔體，流經(jīng)換熱管和中心通道的管程流體在尾部混合以達(dá)到設(shè)計溫度，位于尾部結(jié)構(gòu)12上的管程出口9僅與混合腔體相連通。