[發(fā)明專利]多股流螺旋纏繞管式高效換熱器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910695748.0
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110455097A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設計）人: 郭宏新;高原原;李暉;劉豐;李奇;江郡
• 申請（專利權）人: 江蘇中圣壓力容器裝備制造有限公司
• 主分類號: F28D7/02
• 分類號: F28D7/02;F28F9/013
• 代理公司: 32218 南京天華專利代理有限責任公司
• 代理人: 夏平;邢賢冬<國際申請>=<國際公布>=

本發(fā)明公開了一種多股流螺旋纏繞管式換熱器，包括殼體，殼體的兩端分別設有管板，在兩個管板之間安裝有中心筒，中心筒上按螺旋線形狀纏繞多層換熱管形成纏繞段，每根換熱管的兩端分別與管板的管孔相連通，換熱管從纏繞段到軸向管板之間為過渡段；在殼體兩端分別設有外管箱，在外管箱內(nèi)設有與外管箱同軸的至少一個內(nèi)管箱，在軸向管板上形成兩個以上布管區(qū)域；在外管箱、內(nèi)管箱上分別設有管程管口用于通入工藝流體；過渡段換熱管束上設置至少一組防振支撐組件，每組防振支撐組件包括若干個套管，套管套設在換熱管外側，同組防振支撐組件中相鄰套管之間固定連接。本發(fā)明可以減小管板尺寸，提高管板利用率，防振性能好，可顯著提高換熱器的使用壽命。

技術領域

本發(fā)明涉及一種多股流螺旋纏繞管式換熱器，特別涉及一種在同一管板上布置有同軸心的兩個以上的圓環(huán)形布管區(qū)域、且在管束的過渡段設有套管型防振支撐裝置的多股流螺旋纏繞管式換熱器。

背景技術

目前，用于多種介質(zhì)換熱的管殼式換熱器多為螺旋纏繞管式換熱器。在螺旋纏繞管式換熱器中心筒與殼體之間的空間內(nèi)換熱管按螺旋線形狀交替纏繞而成其主體部分，相鄰兩層螺旋狀換熱管的螺旋方向相反，這一部分稱為纏繞段，換熱管束從纏繞段到管板之間的部分稱為過渡段。

多股流螺旋纏繞管式換熱器常用的布管方式有兩種：一、采用軸向布管和徑向布管相結合的方式(如圖1)，軸向管板上布置一種工藝流體的換熱管，徑向管板上布置其他工藝流體的換熱管，徑向管束由于離軸向主管板較近，無法將換熱管以較大的折彎角度與軸向管板進行連接，使得軸向管板的部分區(qū)域無法進行布管(如圖2)。二、一塊軸向管板和多個管箱相連接的方式(如圖3)，在軸向管板上對應管箱設置若干個圓形的布管區(qū)域(如圖4)。上述兩種布管方式導致管板的一部分區(qū)域無法進行布管，管板的利用率低。另外，由于采用了徑向管板或若干個圓形布管形式，同一工藝流體需分為多個進口和出口，因此，換熱器在和工藝管道連接時，還需要考慮管道的匯總問題。

管束過渡段用于連接管板孔和纏繞段，當螺旋纏繞管式換熱器直徑較小時，過渡段長度較短，可以不考慮過渡段的支撐。隨著螺旋纏繞管式換熱器應用的大型化(通常DN3000以上稱為大型換熱器)，直徑越來越大，所需要的過渡段長度也在增加，過渡段的防振越發(fā)重要。并且，殼程流體的進出口一般位于螺旋纏繞管式換熱器的過渡段位置，如果過渡段不能得到很好的支撐，殼程流體的橫向沖刷更容易造成過渡段換熱管的振動破壞。過渡段換熱管的傳統(tǒng)固定方法是在螺旋繞管式換熱器的過渡段管束的最外圈用鋼帶或鋼板包扎固定，但該方法消除或減小了換熱管之間的徑向間隙，阻礙了殼程流體的均勻性分布。并且內(nèi)部換熱管之間仍存在較大的間隙，不能很好的解決過渡段換熱管的振動問題。另外，換熱管在冷熱溫差作用下會發(fā)生軸向伸縮，從而損傷換熱管的外表面。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有多股流螺旋纏繞管式換熱器管板利用率低、過渡段容易發(fā)生振動造成換熱管破壞的問題，提供一種采用多層管箱結構在管板上形成同心布管的方式，且在管束的過渡段設有套管型防振支撐裝置的多股流螺旋纏繞管式換熱器。

本發(fā)明的技術方案是：

一種多股流螺旋纏繞管式換熱器，包括殼體8，所述的殼體8的兩端分別設有軸向管板 3，在兩個軸向管板3之間安裝有中心筒7，中心筒7上按螺旋線形狀纏繞有多層換熱管4 形成纏繞段，相鄰兩層換熱管4的螺旋方向相反；每根換熱管4的兩端分別與對應的軸向管板3上的管孔相連通，換熱管從纏繞段到軸向管板之間為過渡段；所述的殼體8上、下部對應過渡段分別設有一個殼程管口11；其特征在于在殼體8兩端分別設有外管箱2；在外管箱2內(nèi)沿軸向管板3設有與外管箱同軸的至少一個內(nèi)管箱1，在軸向管板3上形成兩個以上布管區(qū)域，不同布管區(qū)域可以走不同的工藝流體，該布管形式可以用于兩種以上流體的換熱；在所述的外管箱2、內(nèi)管箱1上分別設有管程管口用于通入工藝流體，工藝流體進入布置在不同布管區(qū)域的換熱管。

優(yōu)選的，所述的外管箱2與軸向管板3固定連接；外管箱2由圓筒或者錐形筒中的一種或兩者相結合的復合筒體和封頭構成；所述的封頭為錐形封頭、橢圓形封頭或平蓋封頭。