[實用新型]一種完全可拆式U形套管換熱器

有效

• 申請號: 201720978383.9
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN207231284U
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 張曉蘭;金東鴿;劉博;常佳
• 申請（專利權）人: 洛陽雙瑞特種裝備有限公司
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙)41120
• 代理人: 宋晨煒

技術領域

本實用新型涉及一種新型套管換熱器，具體地說是一種完全可拆式U形套管換熱器。

背景技術

現有的套管換熱器為完全焊接式結構，即內管與外管之間靠焊接連接。圖1為單管程/單殼程焊接式套管換熱器結構示意圖，圖2為兩管程/兩殼程焊接式套管換熱器結構示意圖。焊接式套管換熱器制造加工簡單，但是由于換熱器內管和外管之間通過焊接進行固定連接，當管殼程介質溫差較大時，內管和外管之間溫度應力過大，換熱器極易發生破壞，焊接式套管換熱器結構應用受到限制。焊接式套管換熱器結構不能夠拆卸，在某些介質結垢嚴重，需要定期拆卸清洗的工況下不適用，一旦換熱器發生嚴重結垢，將導致換熱器總傳熱系數大幅降低，換熱效率低，冷熱介質出口參數不能滿足工藝要求。

圖1所示為現有單管程/單殼程焊接式套管換熱器結構示意圖，由內管、外管、連接管、管程入口/出口接管、殼程入口/出口接管和支架組成，管程介質從管程入口接管流入，流經換熱器內管，從管程出口接管流出；殼程介質從殼程入口接管流入，在內管和外管之間形成的環形流道內流動，與內管中的介質換熱后，從殼程出口接管流出。如圖3所示，內管與外管之間的連接結構為完全焊接結構，連接管的小端與內管端部焊接，連接管的大端與外管的端部焊接，從而在內管和外管之間形成殼程環形流道。

圖2所示為現有兩管程/兩殼程焊接式套管換熱器結構示意圖，由內管、外管、連接管、管程入口/出口接管、殼程入口/出口接管、殼程連通管和支架組成，其中內管為U形換熱管，換熱器有兩個殼體，殼體之間通過殼程連通管連接。管程介質從管程入口接管流入，流經換熱器內管，從管程出口接管流出，管程介質流動過程中流經內管U形段；殼程介質從殼程入口接管流入，在內管和外管之間的環形流道中流動，與內管中的介質換熱后，從殼程出口接管流出，殼程介質流動過程中流經殼程連通管。換熱器外管與內管直管段兩端的連接結構如圖3所示均為完全焊接結構。U形換熱管與兩個外管之間形成兩個殼程流動通道，兩個流動通道通過殼程連通管連接。兩管程/兩殼程焊接式套管換熱器與單管程/單殼程焊接式套管換熱器相比，在相同工況條件下，可減小換熱器的長度，提高換熱器的緊湊度，減少占地空間，但是換熱器內管的U形段部分僅有管程介質流過，與殼程介質不進行換熱，造成了U形段換熱面積的浪費。

實用新型內容

為了解決現有焊接式套管換熱器在管殼程介質溫差大、溫差應力高的工況下易發生破壞，在殼程介質結垢嚴重時結構上無法實現拆卸、清洗導致換熱效率低的問題，本實用新型提供一種完全可拆式U形套管換熱器。

為實現上述技術目的，所采用的技術方案是：一種完全可拆式U形套管換熱器，由內管和外管組成，外管的內徑大于內管的外徑，外管套設在內管外部，外管的兩個端頭密封連接于內管上，在內管的兩個端頭口分別為管程入口和管程出口，在外管上設有連通外管內腔的殼程入口和殼程出口，內管和外管的流通方向相反，內管和外管均為U形，內管的直管段從外管的直管段伸出，所述的內管由兩根內管端管和內管U形段組成，內管U形段的兩端分別連通一根內管端管，所述的外管由兩段直段管和U形端殼體組成，U形端殼體為套設在內管U形段外的密封殼體，U形端殼體的一端可拆卸密封設置，其另一端的密封面上上下各連通一根直段管，直段管的另一端通過殼程密封結構可拆卸密封連接于內管端管上，內管端管的端頭設有管程密封結構；

所述的殼程密封結構包括殼程法蘭和殼程法蘭環，直段管的管頭為殼程法蘭，在殼程法蘭內的內管端管的外表面設有環形凸臺，凸臺與直段管間隙配合設置，沿凸臺周面開設有環形凹槽B，在殼程法蘭的內壁上對應凹槽B開設卡臺B，在卡臺B與凹槽B之間填充有卡環B，在內管端管上套設有與殼程法蘭相匹配的殼程法蘭環，管程對接法蘭和內管端管之間設有墊片A，通過螺栓和螺母將殼程法蘭環和殼程法蘭固定連接；

所述的管程密封結構包括管程對接法蘭和管程法蘭環，在內管端管的管頭上套設有管程法蘭環，沿內管端管的周面開設有環形凹槽A，在管程法蘭環的內壁上對應凹槽A開設卡臺A，在卡臺A與凹槽A之間填充有卡環A，在內管端管的管頭外對接有與管程法蘭環相配合的管程對接法蘭，管程對接法蘭的內徑與內管端管的內徑大小一致，殼程法蘭和殼程法蘭環之間設有墊片B，通過螺栓和螺母將管程對接法蘭和管程法蘭環固定連接，使管程對接法蘭的一端的開口與內管端管的管口對齊連通，管程對接法蘭的另一端的開口為管程入口或管程出口。

本實用新型所述的卡環A和卡環B均由兩個半圓形環對接而成。

本實用新型有益效果是：