[發明專利]一種具有熱補償功能的組合管板換熱器

有效

• 申請號: 201710793357.3
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107576219B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 劉慶剛;劉玻江;朱海榮;于新奇
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: F28F9/007
• 分類號: F28F9/007;F28F9/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明將整體管板劃分成三組相對獨立的環形管板，其中第一組管板位于換熱器管板中心，形狀呈圓形，其他兩組管板呈環形，第二組管板位于第一組管板外側，第三組管板位于第二組管板外側；第二和第三組管板分別采用隔板劃分成若干扇環形結構，然后采用半圓環形筒體作為封頭。扇環形單元、隔板和半圓環形筒體組成了一個管板單元，每一個管板單元之間相互獨立，可以進行單獨設計，降低了管板的當量尺寸，從而降低管板的厚度。每一層管板的管板單元通過連接管與獨立的管箱相連，管箱與外界相連，起到了收集工作介質和緩沖的作用。同時，三組管板之間采用柔性連接，相互之間能夠沿軸向發生一定程度的相對運動，從而降低了整體熱應力。

技術領域

本發明涉及一種具有熱補償功能的組合管板換熱器。

背景技術

換熱裝置是過程工業中最為常用的設備，廣泛應用于化工、煉油、動力、原子能、食品、輕工、制藥、機械等眾多工農業部門。管殼式換熱器是最為常用的換熱裝置之一，在大尺寸管殼式換熱器中，換熱器的管板由于承受載荷比較復雜，設計計算和制造都較為困難。為了保證大尺寸換熱器管板具有足夠的剛性和強度，一般管板的壁厚取值較大，安裝和檢修都十分困難。當換熱器直徑較大，操作壓力和溫度較高時，管板設計和制造十分困難，因此研究大直徑換熱器管板的設計理論與方法，降低管板厚度尺寸具有明顯意義。

發明內容

本發明公開了一種組合管板換熱器，可以有效降低管板厚度；同時管板與筒體之間采用柔性連接，允許發生一定的相對運動，從而降低了熱應力。

本發明采用如下技術方案：

本發明將整體管板劃分成三組相對獨立的環形管板，其中第一組管板位于換熱器管板中心，形狀呈圓形，其他兩組管板呈環形，第二組管板位于第一組管板外側，第三組管板位于第二組管板外側；第二和第三組管板分別采用隔板劃分成若干扇環形結構，然后采用半圓環形筒體作為封頭。扇環形單元、隔板和半圓環形筒體組成了一個管板單元，每一個管板單元之間相互獨立，可以進行單獨設計，降低了管板的當量尺寸，從而降低管板的厚度。每一層管板的管板單元通過連接管與獨立的管箱相連，管箱與外界相連，起到了收集工作介質和緩沖的作用。同時，三組管板之間采用柔性連接，相互之間能夠沿軸向發生一定程度的相對運動，從而降低了整體熱應力。

本發明的積極效果如下：

本發明將大尺寸的整體管板劃分成了若干較小尺寸的管板單元，每個單元可以獨立設計，可以采用較小的管板厚度，從而降低了換熱器的設計難度，大大降低了管板的制造難度；由于各組管板及管板與筒體之間采用了柔性連接方式，可以有效降低熱應力對整體強度的危害。

附圖說明

附圖1為本發明總體結構圖；

附圖2為組合管板示意圖；

附圖3為筒體上端部示意圖；

附圖4為筒體下端部示意圖；

附圖5為第三組上管板示意圖；

附圖6為第三組下管板示意圖；

附圖7為第三組管板封頭示意圖；

附圖8為第二組上管板示意圖；

附圖9為第二組下管板示意圖；

附圖10為第二組管板封頭示意圖；

附圖11為第一組管板示意圖；

附圖12為上管箱示意圖；

附圖13為下管箱示意圖。