[發明專利]列管式換熱裝置

有效

• 申請號: 201510081678.1
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN104654836A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 劉鋼海;楊其華;王鐵苗
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;F28F9/02;F28F9/22;F28F9/24
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明屬于化工換熱技術領域，尤其涉及一種列管式換熱裝置。

背景技術

換熱器是進行熱量傳遞的工藝設備，其在煉油、石化工業及其他一般化學工業中被廣泛應用。例如冷卻、冷凝、加熱、蒸發和廢熱回收等。換熱器由于使用條件的多樣性（腐蝕性、溫度、壓力、介質、雜質、熱交換量等），也需要有合理的結構及形式。

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

目前的列管式換熱器，雖然能較好地實現換熱功能，但在實際應用中，經常會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），導致殼體與換熱管的受熱伸長量明顯不同，會在殼體與換熱管之間產生相當大的溫差應力以及結構間的擠壓破壞力，導致設備嚴重受損。

發明內容

本發明是為了克服現有技術中的不足，提供了一種能有效地實現兩種液體間的熱交換，工作過程中具有結構性溫差補償能力，可防止殼體與換熱管之間因溫差應力過大而導致結構受損的換熱裝置。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種列管式換熱裝置，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成，所述的殼頭與管箱之間設有固定管板，所述的封頭與管箱之間設有封頭管板，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，換熱管的一端連通至封頭內部，換熱管的另一端連通至殼頭內部，所述的管程進管、管程出管均連接在殼頭上，所述的殼程進管、殼程出管均連接在管箱上，一塊管程隔流板將殼頭內部隔成與管程進管連通的管程進流腔、與管程出管連通的管程出流腔，所述的管箱上設有膨脹節，所述的膨脹節壁厚小于管箱壁厚，所述的膨脹節將管箱隔斷為兩個半箱段，所述的膨脹節包括兩個收口斜環板、一個外封環板，兩個收口斜環板分別連接在兩個半箱段上，兩個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收口斜環板之間的最小水平間距，所述的收口斜環板、外封環板、半箱段為一體成型結構,所述的管箱內設有殼程隔板，殼程隔板的長度方向與管箱的長度方向平行，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，所述的殼程進管、殼程出管均連接在管箱遠離封頭管板一端的外壁上，所述的殼程進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,所述的換熱管上設有至少一個換熱銅套，所述的換熱銅套與自身所連的換熱管同軸且互相卡緊，所述的換熱銅套呈圓環狀，所述的換熱銅套的外徑與換熱管外徑之比大于三,所述的封頭內設有導流葉輪，所述的導流葉輪包括導流轉軸、若干導流葉片，所述的導流轉軸與封頭轉動連接，所述的導流轉軸水平，所述的導流轉軸與換熱管垂直，所述的導流葉片呈矩形板狀，所述的導流葉片的長度方向與導流轉軸的長度方向平行，所述的殼程進管處在管箱頂部，殼程進管的進液方向為由上至下，所述的管箱內設有擋液保護橫板，所述的殼程進管的進液方向朝向擋液保護橫板，所述的擋液保護橫板通過保護連接板連接在殼程進管下端。

作為優選，所述的管箱一端通口處設有階梯翻邊緣，所述的封頭上設有階梯翻邊緣，管箱上的階梯翻邊緣與封頭上的階梯翻邊緣密封對接，且在對接處形成頸管，所述的頸管內設有貼在頸管內壁上的填料函管，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，所述的封頭管板與填料函管的內管壁之間互相密封且滑動連接。

作為優選，所述的填料函管的內管壁上設有填料斜封環，所述的填料斜封環處在封頭管板與封頭之間，所述的填料斜封環具有斜封低端、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。

作為優選，所述的管箱內設有若干折流板，所述的折流板與管箱的長度方向垂直。

作為優選，所述的管程進流腔內設有攪動葉輪，所述的攪動葉輪包括若干攪動葉片、一根與殼頭轉動連接的轉軸，所述的轉軸一端伸入殼頭的壁中，轉軸另一端伸入固定管板中，所述的管程進管的進液方向朝向攪動葉輪。