[發明專利]一種列片式換熱器及其使用方法和清洗維護方法

有效

• 申請號: 201910970011.5
• 申請日: 2019-10-12
• 公開（公告）號: CN110822949B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 王樹眾;張熠姝;宋文瀚;李建娜;楊健喬;蔣卓航
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F28D7/14
• 分類號: F28D7/14;F28F9/013;F28F27/00;F28G9/00;F28G15/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 范巍

本發明公開了一種列片式換熱器及其使用方法和清洗維護方法，屬于化工能源領域，包括內直管與內垂直彎管連接，外直管和外管連通管連接組成單一列片式套管換熱器，相鄰兩個單一列片式換熱器通過內管連接管和外管連接管連接組成換熱器主體，其中內、外管三通分別連接于內、外連接管中間，用于連接截止閥、排污管和清洗管等，肋片安裝于內直管兩側用于支撐，波紋管膨脹節安裝于外直管中間用于吸收管道熱膨脹。該列片式換熱器結構設計合理，能夠有效解決傳統套管式換熱器易結垢、易堵塞且不易于拆卸清洗維護的技術難題。

技術領域

本發明屬于化工能源領域，涉及一種列片式換熱器及其使用方法和清洗維護方法。

背景技術

在能源、化工、環保等行業中，換熱器是重要的設備之一，很多生產過程中的物料成分復雜、多樣，例如污水處理中的污水、廢料等含有大量有機物、無機鹽和固體顆粒等容易在換熱器的受熱壁面上結垢，從而堵塞換熱器，影響設備運行的效率和安全性。作為化工、環保生產領域的主要設備，換熱器運行效率的高低直接影響系統的運行，甚至影響到系統的穩定和生產效率，而換熱流體的性質和換熱器的結構是造成設備堵塞的主要因素，如何解決換熱器堵塞或降低換熱器因堵塞而停機、維修的頻率是目前化工、環保行業的一個重要難題。

由于化工、環保領域的生產系統經常處于高溫高壓條件下，故主要考慮對于兩側都是高溫、高壓的冷/熱換熱流體，對容器和管道的耐壓要求較高，對換熱效率的要求也較高，因此宜選用套管式換熱器進行化工、環保領域常見物料的換熱。但常見物料總含有大量有機物、無機鹽、固體顆粒等易結垢、易沉積的成分，從而造成換熱器管道的淤積、堵塞，特別是內管彎管和外管連通管等流速降低的區域。傳統套管式換熱器以水平彎管為主，且總是一個整體，不利于彎管處的清洗和排污，操作不徹底、效果不佳，也不利于局部區域的拆除和維修。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種列片式換熱器及其使用方法和清洗維護方法，該列片式換熱器結構設計合理，能夠有效解決傳統套管式換熱器易結垢、易堵塞且不易于拆卸清洗維護的技術難題。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

本發明公開的一種列片式換熱器，包括若干個平行設置的列片式換熱器單元，每個列片式換熱器單元均包括垂直方向上相鄰的兩個內直管和兩個外直管，垂直方向相鄰的兩個內直管的兩端由內垂直彎管相連，垂直方向相鄰的兩個外直管的兩端由外管連接管相連，形成垂直套管層；相鄰的兩個列片式換熱器單元中，內直管由內管連接管連接，外直管由外管連接管連接，在內管連接管上設有內管三通，在外管連接管上設有外管三通，內管三通和外管三通用于外接截止閥和外支管；

所述每個列片式換熱器單元中，內直管和外直管同軸套設，在二者構成的同軸套管上套設有支撐環肋，在外直管上還套設有用于吸收外直管受熱發生膨脹形變的波紋管補償器。

優選地，在每個內直管和外直管構成的同軸套管上設有若干個支撐環肋，支撐環肋的數量由換熱管的長度，需進行應力計算而確定，支撐位置也需通過應力計算而進行設計。

進一步優選地，設置兩個支撐環肋，兩個支撐環肋分別位于同軸套管管程的1/3處和2/3處。

優選地，波紋管補償器設置于外直管的中部。

優選地，還包括固定支架和底座，固定支架固連于底座上，固定支架上連接有三角鋼，U型螺栓通過三角鋼與固定支架連接，用于將外直管固定于U型螺栓與三角鋼之間。

優選地，在相鄰列片式換熱器單元安裝有用于實時監控工況的溫度儀或壓力表。

本發明還公開了上述的列片式換熱器的使用方法，內直管上連接有內管入口接管和內管出口接管，外直管上連接有外管入口接管和外管出口接管；