[實用新型]撓性頭式換熱器

有效

• 申請號: 201420115686.4
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN203731898U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 湯小芹;許麗麗
• 申請（專利權）人: 江蘇曙光壓力容器有限公司
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;F16L51/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種熱交換裝置，具體地講，本實用新型涉及一種內置消除結構內應力的換熱器。

背景技術

換熱器屬于一種傳統的通用類產品，其結構特征是同一殼體內置的不同介質互不摻和僅作熱交換。由于殼體內置的換熱介質與換熱管內的被換熱介質存在溫差，必然造成結構內應力。為了減緩結構內應力對換熱器的破壞力，現有技術普遍在換熱器與連接管道之間配套管道補償裝置，以便吸收或補償由結構內應力引發的軸向推力。因換熱器殼體載壓，其壁厚比內置換熱管的管壁厚許多，故要求外置管道補償裝置中的彈性補償元件需要有相應剛性。配備厚壁波紋管的管道補償器盡管完全能做到軸向補償，但制作難度大、生產成本高、補償動作靈活性差。

實用新型內容

本實用新型主要針對現有技術在換熱器殼體外置管道補償裝置的不足，提出一種在殼體內設有管道補償裝置的撓性頭式換熱器，該結構簡單、合理，所配套的彈性補償元件壁厚薄，柔性足，補償靈活。

本實用新型通過下述技術方案實現技術目標。

撓性頭式換熱器，它包括殼體、內封頭、管板、折流板、換熱管和管道補償裝置。所述殼體是一種設有支座的臥姿圓柱形容器，左段上管壁設有朝上的殼程進口，右段底部管壁設有朝下的殼程出口，在殼體內壁順軸向等間距上下交錯連接折流板。所述換熱管是順殼體軸向安置的直管，一簇等長平行排列的換熱管相間貫穿折流板，換熱管兩端以管板徑向定位且作相互密封連接。所述內封頭為球冠狀，位于兩端的內封頭分別以敞口與相鄰的管板外圓密封連接，處在換熱管左端的內封頭球冠中部設有軸向貫穿殼體的管程進口。其改進之處在于：位于換熱管右端的內封頭球冠中部與殼體右端面相間處設有管道補償裝置，軸向貫通殼體右端面的管程出口直連管道補償裝置，構成殼體與內置換熱管出口之間的撓性結構。

上述結構中的管道補償裝置用于軸向補償，優選波紋管補償器或套筒補償器。

本實用新型與現有技術相比，具有以下積極效果：

1、殼體與換熱管出口之間配置管道補償裝置，構成一種具有撓性的補償結構，有利于運行時充分消除軸向推力；

2、換熱器的殼體內置管道補償裝置，結構簡單，制作容易；

3、位于換熱器殼體內腔的管道補償裝置，直接接觸換熱介質，增加有效換熱面積，提高了換熱效率。

附圖說明

圖1是本實用新型結構剖面示意圖。

具體實施方式

下面根據附圖并結合實施例，對本實用新型作進一步說明。

圖1所示的撓性頭式換熱器，是一種用于液化天燃氣與常溫水熱交換的實施例，它包括殼體1、內封頭2、管板3、折流板4、換熱管5和管道補償裝置6。所述殼體1是一種設有支座1.3的臥姿圓柱形容器，左段上管壁設有朝上的殼程進口1.1，右段底部管壁設有朝下的殼程出口1.2，換熱介質為常溫的水，水從殼程進口1.1引入，再從殼程出口1.2排出。在殼體1內壁順軸向等間距上下交錯連接折流板4，換熱管5是一種順殼體1軸向安置的直管，一簇等長平行排列的換熱管5相間貫穿折流板4，換熱管5兩端以管板3徑向定位且作相互密封連接。所述內封頭2為球冠狀，位于兩端的內封頭2分別以敞口與相鄰的管板3外圓密封連接，處在換熱管5左端的內封頭2球冠中部設有軸向貫穿殼體1的管程進口2.1。位于換熱管5右端的內封頭2球冠中部與殼體1右端面相間處設有管道補償裝置6，本實施例中的管道補償裝置6為波紋管補償器。軸向貫通殼體1右端面的管程出口2.2直連管道補償裝置6，構成殼體1與內置換熱管5出口之間的撓性結構，有利于消除軸向推力。本實施例用于液化天燃氣與常溫水作熱交換，因液化天燃氣冷藏溫度為-180℃，熱交換溫差較大，熱交換時必然在殼體1與換熱管5結合部產生較大的內應力。該內應力中破壞性最強的是軸向推力，熱交換時產生的軸向推力被內置的管道補償裝置6吸收或補償。本實施例中的管道補償裝置6采用彈性變形大、補償靈活、結構簡單的波紋管補償器，充分利用波紋管的彈性變形來吸收或補償軸向推力，大大減少溫差帶來的結構內應力，提高配套換熱器的安全性和使用壽命。另外，內置的管道補償裝置直接接觸換熱介質，有效增加換熱面積，有利于提高換熱效率。

本實用新型中內置的管道補償裝置6，主要按工作壓力來選擇，低、中壓場合選用波紋管補償器，中高壓場合則選用套筒補償器，這兩類補償器均能達到預期的技術效果。