專利名稱：一種多殼程管殼式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多殼程管殼式換熱器，屬于能源與動(dòng)力領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
管殼式換熱器是進(jìn)行熱交換操作的通用工藝設(shè)備，主要功能是保證工藝過(guò)程對(duì)介質(zhì)所要求的特定溫度，同時(shí)也是提高能源利用率的主要設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于化工、石油、電力、輕工、冶金、原子能、造船、航空、供熱等工業(yè)部門。一般管殼式換熱器有多種結(jié)構(gòu)，殼程的形式也多種多樣有單弓形折流板、雙弓形折流板、碟環(huán)形折流板、折流桿以及空心環(huán)網(wǎng)板等。對(duì)于傳統(tǒng)的單弓形折流板管殼式換熱器(如圖I )，在橫向折流板的根部存在較大的流動(dòng)與傳熱死區(qū)，傳熱效率較低，橫向折流板一端懸空，末端震動(dòng)強(qiáng)烈，對(duì)傳熱管的損害極大，甚至發(fā)生傳熱管破裂，換熱介質(zhì)泄漏的事故。·通常情況下，為了提高管殼式換熱器的換熱性能，一般采用增加換熱管數(shù)或采用多臺(tái)換熱器串聯(lián)等措施，這些必然會(huì)引起換熱器體積變大，重量增加，成本也會(huì)隨之增加。在某些對(duì)于空間體積和傳熱效率有一定要求的情況下，傳統(tǒng)的單弓形管殼式換熱器很難實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用。因此，有必要在有限的空間條件下提高其換熱性能，使其得到有效的應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、換熱效率高、抗震動(dòng)性良好的多殼程管殼式換熱器?！N多殼程管殼式換熱器，包括換熱器殼體、通過(guò)左右兩個(gè)管板安裝于換熱器殼體內(nèi)的傳熱管束、位于換熱器殼體左右兩端的封頭；上述傳熱管束及兩端封頭內(nèi)即為管程，傳熱管束與換熱器殼體之間形成殼程；該多殼程管殼式換熱器還包括與封頭相連的管程進(jìn)口接管和管程出口接管，與殼體相連的殼程進(jìn)口接管和殼程出口接管；其特征在于兩個(gè)管板之間安裝有N塊將換熱器殼體內(nèi)分成N+1個(gè)殼程空間的縱向隔流板，其中N大于等于
2;上述每塊縱向隔流板均具有使相鄰殼程相通的連通孔；任意相鄰隔流板上的連通孔的位置分別位于縱向隔流板異端?！N多殼程管殼式換熱器，包括換熱器殼體、通過(guò)左右兩個(gè)管板安裝于換熱器殼體內(nèi)的傳熱管束、位于換熱器殼體左右兩端的封頭；上述傳熱管束及兩端封頭內(nèi)即為管程，傳熱管束與換熱器殼體之間形成殼程；該多殼程管殼式換熱器還包括與封頭相連的管程進(jìn)口接管和管程出口接管，與殼體相連的殼程進(jìn)口接管和殼程出口接管；其特征在于殼程出口上游設(shè)置末端折流板，管程出口處的管板與末端折流板之間安裝有N塊將換熱器殼體內(nèi)分成N+1個(gè)殼程空間的縱向隔流板，其中N大于等于2 ;上述每塊縱向隔流板均具有使相鄰殼程相通的連通孔；任意相鄰隔流板上的連通孔的位置分別位于縱向隔流板異端。上述多殼程管殼式換熱器的殼程空間可以均勻分配，也可以根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行調(diào)整；多殼程形式大大延長(zhǎng)了殼程流體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，增大了換熱面積，同時(shí)更多的殼程流體垂直掠過(guò)管束，提高了換熱性能。上述縱向隔流板兩端可以分別與管板或末端折流板連接，而非懸臂，震動(dòng)較小，同時(shí)對(duì)于每一殼程的橫向折流板都有一定的支撐作用，防止了橫向折流板的震動(dòng)以及與傳熱管之間的碰撞。同時(shí)在一側(cè)根據(jù)流量匹配的原則開(kāi)圓孔、方孔或槽，使殼程流體在該側(cè)流出，且置于兩排管束中間，不與傳熱管接觸，防止與傳熱管的摩擦與碰撞，延長(zhǎng)傳熱管的使用壽命。上述末端折流板與換熱器殼體連接，周邊固定，安全可靠，震動(dòng)??；并在下端開(kāi)孔，使殼程流體流出，上述末端折流板也可以去掉，兩縱向隔流板右端直接與管板連接，此時(shí)殼程出口接管與入口接管處于不同側(cè)，滿足了不同殼程進(jìn)出口位置的要求。

圖I是單殼程管殼式換熱器結(jié)構(gòu)圖；圖2是三殼程管殼式換熱器結(jié)構(gòu)圖；圖3是縱向隔流板結(jié)構(gòu)圖；圖4是末端折流板結(jié)構(gòu)圖；圖5是無(wú)末端折流板三殼程管殼式換熱器結(jié)構(gòu)圖；圖中標(biāo)號(hào)名稱1.換熱器殼體，2.橫向折流板，3.下縱向隔流板，4.末端折流板，5.管板，6.封頭，7.管程進(jìn)口接管，8.殼程出口接管，9.傳熱管束，10.上縱向隔流板，11.殼程進(jìn)口接管，12.管程出口接管，13.連通孔。
具體實(shí)施方式
參照附圖，本實(shí)用新型提供一種多殼程管殼式換熱器，其中包括包括換熱器殼體1，傳熱管束9與兩端管板5相連接后置于換熱器殼體內(nèi)，并由橫向折流板2間隔成多股平行流道，換熱器殼體由插入內(nèi)部的下縱向隔流板3、上縱向隔流板10，將單殼程流道改變?yōu)槎鄽こ塘黧w通道，并在殼程出口處安裝一末端折流板4 ;兩端封頭6分別與兩側(cè)管板相接并與管程進(jìn)口接管12與出口接管7連接構(gòu)成管程通道；殼程進(jìn)口接管11與出口接管8和殼體聯(lián)通并與橫向折流板以及縱向隔流板構(gòu)成往返折流殼程流道。多殼程管殼式換熱器的殼程可以為兩殼程、三殼程或更多殼程，由插入殼體I內(nèi)部的縱向隔流板數(shù)3、10決定，導(dǎo)致殼程進(jìn)口接管11與出口接管8可以在殼體的同一側(cè)，也可以在殼體異側(cè)；管程的進(jìn)口接管12與出口接管7可以在同一側(cè)，也可以在不同側(cè)，由管程數(shù)決定?？v向隔流板可以與末端折流板或管板連接，并在一端處根據(jù)流量匹配的原則開(kāi)圓孔、方孔或槽等，縱向折流板；也可以一端懸空，此時(shí)不需要在一端開(kāi)孔，縱向隔流板分別置于兩排管束中間。末端折流板4在下端處根據(jù)流量匹配的原則開(kāi)圓孔、方孔或槽等，使殼程流體流出。上述末端折流板4也可以去掉，縱向隔流板右端直接與管板連接，此時(shí)殼程出口接管8與入口接管11處于不同側(cè)。圖4中大圓即代表使殼程流體流出的孔，圖中小圓代表傳熱管束穿過(guò)的孔。多殼程可以均勻分配，也可以根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行調(diào)整；可以在每一殼程內(nèi)安裝橫向折流板2，或根據(jù)需要在某一殼程或某幾個(gè)殼程內(nèi)安裝橫向折流板。以三殼程管殼式換熱器為例，參照?qǐng)D2、圖5詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型提供的多殼程管殼式換熱器的運(yùn)行過(guò)程。熱流體通過(guò)殼程進(jìn)口接管11進(jìn)入到殼程內(nèi)部，受到上縱向隔流板10以及該殼程內(nèi)橫向折流板2的作用折流前進(jìn)，與管內(nèi)流體進(jìn)行熱量交換，到達(dá)下縱向隔流板3右側(cè)的圓孔處向下流出，之后受到下縱向隔流板3的阻擋以及橫向折流板2的作用橫掠管束，到達(dá)下縱向隔流板3左端的圓形出口流出，最后流至末端折流板4下端的圓形出口，從殼程出口接管8流出完成熱量交換。冷流體則從管程進(jìn)口接管12流入傳熱管束9內(nèi)部，與管外的熱流體進(jìn)行熱量交換，溫度升高后由管程出口接管7流出換熱器。圖5所示的無(wú)末端折流板的三殼程管殼式換熱器的實(shí)施過(guò)程基本與圖2類似，不同之處在于，熱流體首先通過(guò)殼程進(jìn)口接管11進(jìn)入到殼程內(nèi)部，受到上縱向隔流板10以及該殼程內(nèi)橫向折流板2的作用折流前進(jìn)，與管內(nèi)流體進(jìn)行熱量交換，到達(dá)縱向隔流板11右側(cè)的圓形出口處向下流出，之后受到下縱向隔流板3的阻擋以及橫向折流板的作用橫掠管束，到達(dá)下縱向隔流板3左端的圓形出口向下流出，之后到達(dá)殼程出口接管8流出換熱器，完成整個(gè)換熱器的熱量交換。
權(quán)利要求1.一種多殼程管殼式換熱器,包括換熱器殼體(I)、通過(guò)左右兩個(gè)管板(5)安裝于換熱器殼體(I)內(nèi)的傳熱管束(9)、位于換熱器殼體左右兩端的封頭(6);上述傳熱管束(9)及兩端封頭(6)內(nèi)即為管程,傳熱管束(9)與換熱器殼體之間形成殼程；該多殼程管殼式換熱器還包括與封頭相連的管程進(jìn)口接管(7)和管程出口接管(12)，與殼體相連的殼程進(jìn)口接管(11)和殼程出口接管(8)； 其特征在于兩個(gè)管板(5)之間安裝有N塊將換熱器殼體(I)內(nèi)分成N+1個(gè)殼程空間的縱向隔流板，其中N大于等于2 ;上述每塊縱向隔流板均具有使相鄰殼程相通的連通孔(13);任意相鄰隔流板上的連通孔(13)的位置分別位于縱向隔流板異端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多殼程管殼式換熱器，其特征在于縱向隔流板上下兩側(cè)均具有橫向折流板。
3.—種多殼程管殼式換熱器,包括換熱器殼體(I)、通過(guò)左右兩個(gè)管板(5)安裝于換熱器殼體(I)內(nèi)的傳熱管束(9 )、位于換熱器殼體左右兩端的封頭(6 );上述傳熱管束(9 )及兩端封頭(6)內(nèi)即為管程，傳熱管束(9)與換熱器殼體之間形成殼程；該多殼程管殼式換熱器還包括與封頭相連的管程進(jìn)口接管(7)和管程出口接管(12)，與殼體相連的殼程進(jìn)口接管(11)和殼程出口接管(8)； 其特征在于殼程出口上游設(shè)置末端折流板(4)，管程出口處的管板(5)與末端折流板(4)之間安裝有N塊將換熱器殼體(I)內(nèi)分成N+1個(gè)殼程空間的縱向隔流板，其中N大于等于2 ;上述每塊縱向隔流板均具有使相鄰殼程相通的連通孔(13);任意相鄰隔流板上的連通孔(13)的位置分別位于縱向隔流板異端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多殼程管殼式換熱器，其特征在于縱向隔流板上下兩側(cè)均具有橫向折流板。
專利摘要一種多殼程管殼式換熱器，屬于能源與動(dòng)力等領(lǐng)域，它包括換熱器殼體(1)，傳熱管束(9)與兩端管板(5)相連接后置于換熱器殼體內(nèi)，并由橫向折流板(2)間隔成多股平行流道，換熱器殼體內(nèi)部插入縱向隔流板，并在殼程出口處安裝一末端折流板(4)，兩端封頭(6)分別與兩側(cè)管板相接并與管程進(jìn)出口接管(12、7)連接后與換熱管束構(gòu)成管程通道，殼程進(jìn)出口接管(11、8)和殼體聯(lián)通并與橫向折流板以及縱向隔流板構(gòu)成往返折流殼程流道。該換熱器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、抗震動(dòng)等特點(diǎn)，在殼程流體流量較小的情況換熱效率高，特別適用于空間有限或殼側(cè)接管位置固定的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)F28F9/22GK202692763SQ201220195578
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月4日
發(fā)明者焦煒琦, 韓東, 岳晨, 申耀陽(yáng), 郭新賢 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)