一種內(nèi)置膨脹節(jié)的折流桿式換熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種換熱器，尤其涉及化工企業(yè)中的管殼式換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]換熱器是化工企業(yè)中的常用設(shè)備。傳統(tǒng)的管殼式換熱器各有缺點(diǎn):浮頭式換熱器結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜；U形管換熱器流程長(zhǎng)、阻力大、直徑大；固定管板式換熱器會(huì)受溫差影響且不能更換管束清洗；填函式換熱器一般用于壓力較低的工況，填料密封易泄露?，F(xiàn)代化工技術(shù)經(jīng)常需要高壓力，大流量的換熱器，傳統(tǒng)換熱器已經(jīng)不能滿足要求，因此需要發(fā)明新型換熱器滿足現(xiàn)代技術(shù)要求以及提高換熱效率，同時(shí)滿足安全性。
[0003]具體的，現(xiàn)有管殼式換熱器存在以下未能妥善解決的問(wèn)題:
[0004]1、換熱器管殼程兩側(cè)溫差較大，管束與殼程筒體受熱后熱脹量不同產(chǎn)生較大位移差，引起很大的軸向溫差應(yīng)力；傳統(tǒng)解決管殼溫差應(yīng)力的換熱器一般將膨脹節(jié)設(shè)置在殼體上，當(dāng)壓力高、直徑大時(shí)，造成膨脹節(jié)壁厚大、補(bǔ)償量小和設(shè)計(jì)困難；
[0005]2、U形管換熱器至少有兩個(gè)管程，無(wú)法采用單通道來(lái)降低管程流動(dòng)阻力，而增大U型管換熱器直徑會(huì)增加設(shè)計(jì)難度和制造成本；
[0006]3、換熱器管殼程的壓力高但壓差不大，管板和膨脹節(jié)等結(jié)構(gòu)按全壓設(shè)計(jì)質(zhì)量過(guò)大，成本很高；
[0007]4、設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)積累渣滓，經(jīng)常需要拆卸清洗檢修，采用一般的法蘭連接型式，結(jié)構(gòu)將過(guò)于復(fù)雜；
[0008]5、傳統(tǒng)的換熱器通過(guò)在殼程設(shè)置折流板來(lái)導(dǎo)流換熱，而折流板同時(shí)也會(huì)增大殼程的流動(dòng)阻力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)不足，提供一種內(nèi)置膨脹節(jié)的折流桿式換熱器，其能夠妥善解決管殼程間的溫差應(yīng)力問(wèn)題，減小膨脹節(jié)直徑的同時(shí)，提供可靠的補(bǔ)償量；本發(fā)明采用單管程和折流桿的設(shè)計(jì)能有效降低管殼程流動(dòng)阻力。
[0010]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0011]—種內(nèi)置膨脹節(jié)的折流桿式換熱器，包含管箱組件，殼體組件，管束組件和膨脹節(jié)組件；所述管箱組件包含管箱封頭、管箱筒體和管箱法蘭；所述管束組件包含管束，管束兩端分別為左管板和右管板，管束組件還包含短節(jié)，錐形封頭；所述膨脹節(jié)組件包含膨脹節(jié)和法蘭環(huán)；所述殼體組件包含殼程筒體，殼程封頭和加強(qiáng)管；上述管束組件位于殼程筒體內(nèi)部，上述加強(qiáng)管由殼程封頭內(nèi)部延伸至殼程封頭外部；上述殼程筒體靠近管箱一端安裝有筒體法蘭，筒體法蘭和上述管箱的管箱法蘭將左管板夾持；右管板為浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，其通過(guò)短節(jié)與錐形封頭的大端連接；錐形封頭的小端與膨脹節(jié)相連，膨脹節(jié)的端部為法蘭環(huán)，法蘭環(huán)與殼體組件的加強(qiáng)管的端部密封連接。
[0012]上述膨脹節(jié)組件設(shè)計(jì)在殼體內(nèi)部而非殼程筒體上，一端與錐形封頭連接，另一端與加強(qiáng)管連接，既解決了管殼程膨脹差的問(wèn)題，又縮減了膨脹節(jié)尺寸。
[0013]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，上述管箱組件還包含氣體入口和氣體分布器，管箱封頭的端部設(shè)置有第一入口；
[0014]所述管束組件的管束由多個(gè)相互平行的換熱管排布而成,支撐板將管束支撐；和/或
[0015]所述殼體組件還包含鞍座；殼程筒體上的兩側(cè)上分別設(shè)置有第二入口和第二出□。
[0016]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，換熱器管程采用單通道，降低了管程流體阻力。所述管程介質(zhì)由第一入口進(jìn)入，由加強(qiáng)管排出。殼程采用折流桿結(jié)構(gòu)，殼程介質(zhì)由所述第二入口進(jìn)入，由第二出口排出。
[0017]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，上述殼程封頭為球封頭，球封頭上開孔，加強(qiáng)管向球封頭內(nèi)部延伸一段，并與法蘭環(huán)連接。
[0018]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，上述膨脹節(jié)與加強(qiáng)管間用法蘭環(huán)及緊固件壓緊墊片進(jìn)行密封，法蘭可拆，管束可拆；這種方式最為易于實(shí)現(xiàn)，也最易拆卸安裝。
[0019]作為上述實(shí)施方式的一種改進(jìn)，所述法蘭環(huán)為反向法蘭結(jié)構(gòu)，法蘭環(huán)的壓緊墊片設(shè)置在螺栓的外側(cè)。
[0020]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，上述支撐板為多個(gè)，其沿著管束軸向分段設(shè)置。
[0021]作為上述優(yōu)選實(shí)施方式的一種改進(jìn)，所述支撐板包含有折流桿固定環(huán)板和分布在環(huán)板上的折流桿。
[0022]作為上述優(yōu)選實(shí)施方式的一種改進(jìn)，所述同一支撐板上的折流桿互相平行，折流桿分層穿過(guò)管束，與管束垂直，相鄰支撐板的折流桿呈90度角分布。
[0023]作為上述優(yōu)選實(shí)施方式的一種改進(jìn)，所述環(huán)板沿管束軸向均勻分布，形成多層角度錯(cuò)位的折流桿。
[0024]上述由換熱管組成的管束在被折流桿限位，同時(shí)折流桿還起到了增加湍流，減少死區(qū)和提高換熱效果的作用。
[0025]本發(fā)明的有益效果如下:
[0026]1、傳統(tǒng)解決管殼溫差應(yīng)力的換熱器一般將膨脹節(jié)設(shè)置在殼體上，但當(dāng)壓力高、直徑大時(shí)造成膨脹節(jié)壁厚大、補(bǔ)償量小和設(shè)計(jì)困難。本發(fā)明將膨脹節(jié)設(shè)置在管束上，可減小直徑并規(guī)避殼體上設(shè)置膨脹節(jié)帶來(lái)的困難；
[0027]2、本發(fā)明管束部分采用壓差法設(shè)計(jì)，結(jié)合浮頭式換熱器和固定管板換熱器的特點(diǎn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅節(jié)省了材料，還簡(jiǎn)化了換熱器的整體結(jié)構(gòu)；
[0028]3、本發(fā)明改變了折流板的布置結(jié)構(gòu)，殼程采用折流桿來(lái)取代傳統(tǒng)的折流板結(jié)構(gòu)，折流桿結(jié)構(gòu)有效降低了管束振動(dòng)，同時(shí)減少殼程壓降和提高傳熱性能；管束中的換熱管由不同角度的折流桿夾住固定，限制其徑向活動(dòng)。
[0029]4、改變了換熱器管程與殼程的連接與密封形式，采用加強(qiáng)管與反向法蘭將換熱器管程與殼程相連接，減少了材料使用量，同時(shí)保證了很好的密封與拆卸效果。
[0030]綜上所述，本發(fā)明公開的內(nèi)置膨脹節(jié)的折流桿式換熱器，能有效解決管殼程間溫差應(yīng)力問(wèn)題；同時(shí)還能提高管程流量、降低管程阻力和提高換熱效率。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為圖1中支撐板6的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為與圖2中支撐板6相鄰的支撐板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖4為膨脹節(jié)12和法蘭環(huán)11的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0036]1-管箱封頭，2-管箱筒體，3-管箱法蘭，4-左管板，5-筒體法蘭，6_支撐板，7_換熱管，8-殼程筒體，9-殼程封頭，10-加強(qiáng)管，11-法蘭環(huán)，12-膨脹節(jié)，13-錐形封頭，14-短節(jié)，15-右管板，16-鞍座，17-氣體分布器，18-第一入口，19-第二出口，20-第二入口，61-環(huán)板，62-折流桿。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例描述本發(fā)明【具體實(shí)施方式】:
[0038]本發(fā)明公開了一種內(nèi)置膨脹節(jié)的折流桿式換熱器，圖1示出了本發(fā)明的一種具體實(shí)施例，如圖1所示，本實(shí)施例所示出的一種內(nèi)置膨脹節(jié)的折流桿式換熱器，其包括管箱封頭1、管箱筒體2、管箱法蘭3、左管板4、筒體法蘭5、支撐板6、換熱管7、殼程筒體8、球封頭、加強(qiáng)管10、法蘭環(huán)11、膨脹節(jié)12、錐形封頭13、短節(jié)14、右管板15、鞍座16、氣體分布器17 ；
[0039]管箱封頭