[發明專利]一種具有控溫功能雙螺旋板式固定管板換熱器

有效

• 申請號: 201310446410.4
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103471432A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 江晶亮;郭磊;曹勇輝
• 申請（專利權）人: 上海鍋爐廠有限公司
• 主分類號: F28D7/16
• 分類號: F28D7/16;F28F9/24;F28F27/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及一種換熱器。

背景技術

隨著國家對低碳節能的要求逐步提高，化工行業粗獷式的生產方式越來越不適應現代工業的發展要求，很多研究單位和化工企業就怎樣提高整廠效率方面對現有化工工藝做了很多改進工作。其中化工產品生產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備，在化工工藝流程中重要性越發凸顯，據統計換熱器的數量占所用化工設備達40％左右，其投資費用也達到20％以上。

目前所使用的換熱器主要存在以下缺點：在負荷變化較大的工況下，換熱器無法保持穩態運行；管程流體再與殼程流體換熱后，其出口溫度往往達不到設計溫度，使得換熱器的下游設備無法保持穩態運行。

發明內容

本發明要解決的技術問題是使得換熱器在變負荷工況下能夠保持穩態運行。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是提供了一種具有控溫功能雙螺旋板式固定管板換熱器，包括殼體，在殼體的兩端分別設有頭部結構及尾部結構，在頭部結構內設有頭部腔體，位于頭部結構上的管程入口與頭部腔體相連通，在尾部結構內設有尾部腔體，在殼體內布置有多根換熱管，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入尾部腔體，在殼體上設有殼程入口及殼程出口，殼程流體由殼程入口進入殼體后與換熱管內的管程流體換熱后自殼程出口出，其特征在于：在殼體內還布置有內壁設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由中心通道進入尾部腔體，由隔熱層隔絕中心通道內的管程流體與殼程流體的換熱，在殼體內還同時排列有螺旋折流板，流入殼體內的殼程流體經螺旋折流板折流后與換熱管內的管程流體進行換熱，尾部腔體至少包含一個混合腔體。尾部腔體至少包含一個混合腔體，經由換熱管進入尾部腔體的管程流體經由管程蝶閥進入混合腔體，經由中心通道進入尾部腔體的管程流體經由中心通道蝶閥進入混合腔體，位于尾部結構上的管程出口僅與混合腔體相連通。

優選地，所述螺旋折流板通過定位桿固定支撐在所述殼體內，軸向相鄰折流板互成90°布置。

優選地，所述中心通道布置在所述殼體內的中部。

優選地，所述換熱管沿所述中心通道的周向均勻分布。

本發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，減小了換熱面積，降低了設備的制造成本；

第二、有效地降低了殼程流體的流通阻力，減小了換熱器運行過程中的動力費用；

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

第四、其控溫結構保證了該換熱器在變工況條件下的穩定運行；

第五、其控溫結構為設備有效的保證了該換熱器下游設備的穩態運行。

附圖說明

圖1為本發明提供的具有控溫功能固定管板式換熱器的總體結構示意圖；

圖2為螺旋折流板主視圖；

圖3為螺旋折流板立體示意圖。

具體實施方式

為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

如圖1所示，本發明提供的一種具有控溫功能雙螺旋板式固定管板換熱器，包括殼體10，在殼體10上設有殼程入口6及殼程出口13。在殼體10的兩端分別設有頭部結構11及尾部結構12，在頭部結構11內設有頭部腔體，位于頭部結構11上的管程入口1與頭部腔體相連通，在尾部結構12內設有尾部腔體。在殼體10內布置多根換熱管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內還排列有多片如圖2及圖3所示的螺旋折流板5，流入殼體10內的殼程流體經螺旋折流板5折流后與換熱管2內的管程流體進行換熱，螺旋折流板5通過定位桿4固定支撐在殼體10內。尾部腔體被分隔出一個混合腔體，經由換熱管2進入尾部腔體的管程流體經由管程蝶閥7進入混合腔體，經由中心通道3進入尾部腔體的管程流體經由中心通道蝶閥8進入混合腔體，流經換熱管2和中心通道3的管程流體在尾部混合以達到設計溫度，位于尾部結構12上的管程出口9僅與混合腔體相連通。

本發明提供的具有控溫功能固定管板式換熱器的工作過程為：