[發(fā)明專利]管殼式換熱裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510081145.3
• 申請(qǐng)日: 2015-02-15
• 公開（公告）號(hào): CN104654832A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉鋼海;楊其華;王鐵苗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量學(xué)院
• 主分類號(hào): F28D7/00
• 分類號(hào): F28D7/00;F28F9/12;F28F9/22;F28F9/24
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工換熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種管殼式換熱裝置。

背景技術(shù)

換熱器是進(jìn)行熱量傳遞的工藝設(shè)備，其在煉油、石化工業(yè)及其他一般化學(xué)工業(yè)中被廣泛應(yīng)用。例如冷卻、冷凝、加熱、蒸發(fā)和廢熱回收等。換熱器由于使用條件的多樣性（腐蝕性、溫度、壓力、介質(zhì)、雜質(zhì)、熱交換量等），也需要有合理的結(jié)構(gòu)及形式。

列管式換熱器（管殼式換熱器）是目前應(yīng)用最廣泛的傳熱設(shè)備之一，其將兩種液體進(jìn)行熱交換的方式為：一種液體流過殼體內(nèi)、換熱管外，另一種液體流過換熱管內(nèi)，換熱管內(nèi)外進(jìn)行熱交換，從而實(shí)現(xiàn)其功能。

目前的列管式換熱器，雖然能較好地實(shí)現(xiàn)換熱功能，但在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)有殼壁與管壁溫差大的狀況（兩種液體溫差較大等因素所致），導(dǎo)致殼體與換熱管的受熱伸長(zhǎng)量明顯不同，會(huì)在殼體與換熱管之間產(chǎn)生相當(dāng)大的溫差應(yīng)力以及結(jié)構(gòu)間的擠壓破壞力，導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重受損。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種能有效地實(shí)現(xiàn)兩種液體間的熱交換，工作過程中具有結(jié)構(gòu)性溫差補(bǔ)償能力，可防止殼體與換熱管之間因溫差應(yīng)力過大而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受損的換熱裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種管殼式換熱裝置，包括管程部、殼程部、若干支架，所述的管程部包括管程進(jìn)管、管程出管、多根換熱管，所述的殼程部包括橫置的換熱器外殼體、殼程進(jìn)管、殼程出管，所述的換熱器外殼體由封頭、殼頭、兩端為通口的管箱共同構(gòu)成，所述的殼頭與管箱之間設(shè)有固定管板，所述的封頭與管箱之間設(shè)有封頭管板，所述的換熱管兩端分別連接在固定管板、封頭管板上，所述的換熱管處在管箱內(nèi)，換熱管的一端連通至封頭內(nèi)部，換熱管的另一端連通至殼頭內(nèi)部，所述的管程進(jìn)管、管程出管均連接在殼頭上，所述的殼程進(jìn)管、殼程出管均連接在管箱上，一塊管程隔流板將殼頭內(nèi)部隔成與管程進(jìn)管連通的管程進(jìn)流腔、與管程出管連通的管程出流腔，所述的管箱上設(shè)有膨脹節(jié)，所述的膨脹節(jié)壁厚小于管箱壁厚，所述的膨脹節(jié)將管箱隔斷為兩個(gè)半箱段，所述的膨脹節(jié)包括兩個(gè)收口斜環(huán)板、一個(gè)外封環(huán)板，兩個(gè)收口斜環(huán)板分別連接在兩個(gè)半箱段上，兩個(gè)半箱段的箱壁之間間隙為膨脹槽口，所述的膨脹槽口的水平寬度小于兩個(gè)收口斜環(huán)板之間的最小水平間距，所述的收口斜環(huán)板、外封環(huán)板、半箱段為一體成型結(jié)構(gòu),所述的管箱內(nèi)設(shè)有殼程隔板，殼程隔板的長(zhǎng)度方向與管箱的長(zhǎng)度方向平行，所述的殼程隔板一端與固定管板連接，殼程隔板另一端與封頭管板之間形成殼程過液口，所述的殼程隔板將管箱內(nèi)空間分隔成上半殼程腔、下半殼程腔，所述的上半殼程腔、下半殼程腔之間通過殼程過液口連通，所述的殼程進(jìn)管、殼程出管均連接在管箱遠(yuǎn)離封頭管板一端的外壁上，所述的殼程進(jìn)管直接連通上半殼程腔，所述的殼程出管直接連通下半殼程腔，所述的封頭內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流部，所述的導(dǎo)流部包括水平的導(dǎo)流板體，所述的導(dǎo)流板體與封頭管板連接，所述的導(dǎo)流板體遠(yuǎn)離封頭管板的一端設(shè)有柱形導(dǎo)流頭，所述的導(dǎo)流板體側(cè)邊外緣與封頭內(nèi)壁接觸。

作為優(yōu)選，所述的管箱一端通口處設(shè)有階梯翻邊緣，所述的封頭上設(shè)有階梯翻邊緣，管箱上的階梯翻邊緣與封頭上的階梯翻邊緣密封對(duì)接，且在對(duì)接處形成頸管，所述的頸管內(nèi)設(shè)有貼在頸管內(nèi)壁上的填料函管，填料函管的口徑大于管箱口徑，所述的封頭管板處在填料函管內(nèi)，所述的封頭管板與填料函管的內(nèi)管壁之間互相密封且滑動(dòng)連接。

作為優(yōu)選，所述的填料函管的內(nèi)管壁上設(shè)有填料斜封環(huán)，所述的填料斜封環(huán)處在封頭管板與封頭之間，所述的填料斜封環(huán)具有斜封低端、斜封高端，所述的斜封高端與封頭上的階梯翻邊緣接觸，所述的斜封低端與封頭管板接觸。

作為優(yōu)選，所述的管箱內(nèi)設(shè)有若干折流板，所述的折流板與管箱的長(zhǎng)度方向垂直。

作為優(yōu)選，所述的管程進(jìn)流腔內(nèi)設(shè)有攪動(dòng)葉輪，所述的攪動(dòng)葉輪包括若干攪動(dòng)葉片、一根與殼頭轉(zhuǎn)動(dòng)連接的轉(zhuǎn)軸，所述的轉(zhuǎn)軸一端伸入殼頭的壁中，轉(zhuǎn)軸另一端伸入固定管板中，所述的管程進(jìn)管的進(jìn)液方向朝向攪動(dòng)葉輪。

作為優(yōu)選，所述的管箱另一端通口處設(shè)有法蘭緣，所述的殼頭上設(shè)有法蘭緣，管箱上的法蘭緣與殼頭上的法蘭緣分別貼壓在固定管板的兩個(gè)板面上，管箱上的法蘭緣、固定管板、殼頭上的法蘭緣之間通過螺栓固定，還包括若干貯雜兜，所述的貯雜兜包括兜體、兜管，所述的兜管外側(cè)壁與管程隔流板上的貯雜孔螺紋連接，所述的兜管的進(jìn)口朝向攪動(dòng)葉輪，所述的兜管處在管程進(jìn)流腔內(nèi)，所述的兜體處在管程出流腔內(nèi)。