[實用新型]新型結構U型管換熱器

有效

• 申請號: 201920988475.4
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN210089455U
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 盛平;周金秀;許棟梁;康海燕;王丹丹
• 申請（專利權）人: 山東美陵化工設備股份有限公司
• 主分類號: F28D7/06
• 分類號: F28D7/06;F28F9/02;F28F21/08;F28F11/00
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

本實用新型涉及一種新型結構U型管換熱器，屬于特殊結構對管板熱應力改善的U型管式換熱器領域。包括管箱和殼體，管箱和殼體之間設有管板，管箱上開設管程入口和管程出口，管程出入空腔內設有內管箱，內管箱連通管程出口設置，U型換熱管出口端連通內管箱，U型換熱管入口端貫穿管板，連通管程出入空腔設置。本實用新型平衡了管程出入口溫差，也就降低了管板的溫差，減小了管板的熱應力，減少了熱損失，提升了傳熱效果，提高了換熱面積，延長了管板使用壽命，減少了換熱器的維護工作，延長了換熱器使用壽命，降低了成本。

技術領域

本實用新型涉及一種新型結構U型管換熱器，屬于特殊結構對管板熱應力改善的U型管式換熱器領域。

背景技術

換熱器廣泛應用于生產的各個部門，是化學、煉油工業中普遍應用的典型設備。相對于浮頭式和固定管板式換熱器，U型管式換熱器可有效釋放管殼程的熱膨脹差，廣泛應用于高溫高壓場合，U型管式換熱器管板厚度較大。從傳熱學理論可知，管板越薄，管板兩側的溫差就越小。但是管板還要承受內壓和管板兩側由于溫差存在的熱應力，管板不可能無限制的減薄。因此，管板承受高溫高壓時，對管板的要求是矛盾的。為同時兼顧溫差小，和熱應力承受的情況，U型管式管板厚度偏厚，容易引起彎曲應力，容易損壞，使用壽命短。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種新型結構U型管換熱器，平衡了管程出入口溫差，也就降低了管板的溫差，減小了管板的熱應力，減少了熱損失，提升了傳熱效果，提高了換熱面積，延長了管板使用壽命，減少了換熱器的維護工作，延長了換熱器使用壽命，降低了成本。

本實用新型所述的新型結構U型管換熱器，包括管箱和殼體，管箱和殼體之間設有管板，管箱上開設管程入口和管程出口，管程出入空腔內設有內管箱，內管箱連通管程出口設置，U型換熱管出口端連通內管箱，U型換熱管入口端貫穿管板，連通管程出入空腔設置。管箱和管板之間的空前，即為管程出入空腔。

工作過程或工作原理：

管程介質從管程入口進入管箱，然后經U型換熱管入口端進入U型換熱管，經U型換熱管出口端進入內管箱，經管程出口流出。

通常情況下，U型換熱管入口端溫度低于U型換熱管出口端溫度，管程介質進入管箱后，先與內管箱進行熱交換，通過內管箱，平衡U型換熱管出口端和U型換熱管入口端管程介質溫度，降低管板上U型換熱管出口端和U型換熱管入口端的溫差，減小熱應力，可降低管箱金屬溫度，減小管板熱應力，控制材料力學性能的下降。

所述的內管箱包括筒節，筒節兩端分別設有左端蓋和右端蓋，筒節頂端設有平衡口，平衡口連通管程出口，U型換熱管出口端貫穿右端蓋，連通內管箱設置。

所述的U型換熱管出口端連通套管，套管貫穿右端蓋設置。不必改變U型換熱管結構，仍然使用通用的U型換熱管，結構簡單，安裝方便。

所述的U型換熱管出口端與套管之間通過墊片密封。

所述的相鄰U型換熱管，U型換熱管出口端和U型換熱管入口端交錯布置。管板上U型換熱管的分布，均采用交錯布置，能夠更好地平衡U型換熱管出口端和U型換熱管入口端的溫差，盡可能減小管板的溫差，減小管板的熱應力。

所述的沿水平方向并排布置U型換熱管，組成U型換熱管組；U型換熱管組沿豎直方向從外向內套裝換熱管組，相鄰U型換熱管，U型換熱管出口端和U型換熱管入口端交錯布置。

所述的換熱管組中間，沿水平方向從外向內套裝U型換熱管。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：