[發(fā)明專利]一種U形管式換熱器的布管方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110806279.2
• 申請(qǐng)日: 2021-07-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113483584B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊俊嶺;崔金棟;蔣自平;劉玉英;于素艷;周迅;黃彬峰;肖元沛;李冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中石化寧波工程有限公司;中石化寧波技術(shù)研究院有限公司;中石化煉化工程(集團(tuán))股份有限公司
• 主分類號(hào): F28D7/06
• 分類號(hào): F28D7/06
• 代理公司: 寧波誠(chéng)源專利事務(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 劉鳳欽;周銀銀

本發(fā)明公開(kāi)了一種U形管式換熱器的布管方法，其特征在于：該換熱器包括管板和管口朝上豎向穿設(shè)在管板上的多根U形換熱管，所述管板具有以橫軸和縱軸劃分形成的第一象限、第二象限、第三象限以及第四象限，所述各U形換熱管的管口分別分布在不同的象限。本發(fā)明U形管式換熱器的布管方式中，側(cè)部區(qū)域中U形換熱管為非軸對(duì)稱的叉排，底部區(qū)域中U形換熱管為常規(guī)的規(guī)則排列，形成沿橫軸對(duì)稱的U形換熱區(qū)域，該布管中最內(nèi)側(cè)U形換熱管的彎曲半徑大、排管數(shù)量多，傳熱效率高、設(shè)備運(yùn)行周期長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)緊湊、減少設(shè)備直徑、降低設(shè)備投資。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于換熱器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種U形管式換熱器的布管方法。

背景技術(shù)

熱交換器(簡(jiǎn)稱換熱器)在石油、化工、輕工、食品和原子能等許多工業(yè)部門發(fā)揮著重要的作用。換熱器按結(jié)構(gòu)可分為：固定管板換熱器、U形管式換熱器、浮頭式換熱器、填料函式換熱器、板式換熱器、繞管式換熱器、蛇管式換熱器、套管式換熱器、夾套換熱器等。

在高溫高壓高粘度流體環(huán)境下，因換熱量較大，蛇管式換熱器、套管式換熱器、夾套換熱器等不滿足換熱量需求。因流體粘度高，板式換熱器、繞管式換熱器不滿足使用要求。因操作壓力高，高溫且管殼程溫差大，固定管板式換熱器、浮頭式換熱器和填料函式換熱器不滿足使用要求。因此，對(duì)于這種高溫高壓高粘度流體的換熱器只能選用U形管式換熱器。

對(duì)于這種高溫高壓高粘度流體而言，U形管式換熱器若采用通用的排管方式，U形管束中心區(qū)域U形彎管段彎曲半徑R較小，最小彎曲半徑R等于兩倍的換熱管外徑d，換熱器運(yùn)行數(shù)周后，彎管段易結(jié)焦堵塞，影響傳熱，管束需頻繁沖洗，易造成換熱管破裂，影響設(shè)備長(zhǎng)周期運(yùn)行。

現(xiàn)有專利中，如：中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)號(hào)為CN102759298A“一種換熱器管束的布置方式”，換熱器管束采用列叉排布置，即相鄰兩列換熱管束縱向相互錯(cuò)位。中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)號(hào)為CN103017587A“一種凝結(jié)換熱管束的布置方式”，所述凝結(jié)換熱管束由多排管束形成，相鄰兩排的管束中，其中一排管束的中心線與另一排管束的側(cè)邊重合，即一排管束的中心線正好與另一排管束相切。換熱器管束的布置方式都不適用于這種高溫高壓高粘度流體。

為此，發(fā)明一種用于高溫高壓高粘度流體U形換熱管束的布管方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種避免流體短路、排管數(shù)量多以提高流體有效傳熱面積的U形管式換熱器的布管方法。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種U形管式換熱器的布管方法，其特征在于：該換熱器包括管板和管口朝上豎向穿設(shè)在管板上的多根U形換熱管，所述管板具有以橫軸和縱軸劃分形成的第一象限、第二象限、第三象限以及第四象限，所述各U形換熱管的管口分別分布在不同的象限，且形成分布在第一象限、第二象限內(nèi)的第一換熱區(qū)域、分布在第三象限和第四象限內(nèi)的第二換熱區(qū)域，所述第一換熱區(qū)域和第二換熱區(qū)域呈相對(duì)稱的開(kāi)口朝向橫軸的U形，且開(kāi)口逐漸張大；

包括以下布管步驟：

1)將標(biāo)號(hào)A01～A05的各U形換熱管的一端管口依次沿U形的開(kāi)口方向排布在第四象限內(nèi)，對(duì)應(yīng)的，各U形換熱管的另一端管口依次沿與U形的開(kāi)口相反的方向分布在第二象限內(nèi)；

2)將標(biāo)號(hào)A06～A10的各U形換熱管的一端管口依次沿U形的開(kāi)口方向排布在第三象限內(nèi)，對(duì)應(yīng)的，各U形換熱管的另一端管口依次沿與U形的開(kāi)口相反的方向分布在第一象限內(nèi)；其中，A01～A05的管口與A06～A10的管口依次沿縱軸對(duì)稱，A01～A05的管口與A10～A06的管口依次沿橫軸對(duì)稱；

3)將標(biāo)號(hào)B01～B05的各U形換熱管依次排布在A06～A10的后排，各U形換熱管的一端管口依次沿U形的開(kāi)口方向分布在第三象限內(nèi)，對(duì)應(yīng)的，各U形換熱管的另一端管口依次沿與U形的開(kāi)口相反的方向分布在第一象限內(nèi)；