CN102538516A

CN102538516A - 卧式固定管板式换热器及换热方法

Info

Publication number: CN102538516A
Application number: CN2011104587675A
Authority: CN
Inventors: 张彦军; 赵彦华; 刘庆江; 唐卉; 孙同英; 杨林荣; 张春伟; 李崇超; 杨军; 李睿
Original assignee: Harbin Boiler Co Ltd
Current assignee: Harbin Boiler Co Ltd
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2012-07-04

Abstract

卧式固定管板式换热器及换热方法，当要求换热面积较大时，为了缩短换热器长度、节省占地面积，只有增大壳体直径，增加换热管数量，造成管内介质流速降低，换热效率降低。 卧式固定管板式换热器 , 其组成包括：筒体（ 1 ） ，所述的筒体一端连接左管板（ 2 ） ，所述的筒体另一端连接右管板（ 3 ） ，所述的左管板连接管箱筒体（ 4 ） ，所述的管箱筒体连接左管箱封头（ 5 ） ，所述的右管板连接右管箱封头（ 6 ） ，所述的筒体下端连接疏水罐（ 7 ） ，所述的筒体内上部装有管系（ 8 ） ，所述的管系上部装有蒸汽防冲装置（ 9 ） 和直管换热管（ 10 ） ，所述的左管箱壳体内装有丁字型管箱隔板（ 11 ） ，所述的右管箱壳体内装有一字型管箱隔板（ 12 ）。本发明用于换热器。

Description

卧式固定管板式换热器及换热方法

技术领域：

本发明涉及一种作为超大型的热网加热器的卧式固定管板式换热器及换热方法。

背景技术：

原有大型热网加热器多为两管程，主要缺点：1）当要求换热面积较大时，为了缩短换热器长度、节省占地面积，只有增大壳体直径，增加换热管数量，造成管内介质流速降低，换热效率降低；2）换热面积增大，设备金属耗量大，不利于节约能源的基本国策；3）壳程通道面积较小，加热蒸汽流速较快，容易引起振动，设备使用寿命短，4）由由于压力较大开孔会严重影响应力分布。

发明内容：

本发明的目的是提供一种能够适应相对的超大型的热网使用的小流量热网水水流、大温升，比容大的工况以及满足占地面积小的要求。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种卧式固定管板式换热器,其组成包括：筒体，所述的筒体一端连接左管板，所述的筒体另一端连接右管板，所述的左管板连接管箱筒体，所述的管箱筒体连接左管箱封头，所述的右管板连接右管箱封头，所述的筒体下端连接疏水罐，所述的筒体内上部装有管系，所述的管系上部装有蒸汽防冲装置和直管换热管，所述的左管箱壳体内装有丁字型管箱隔板，所述的右管箱壳体内装有一字型管箱隔板。

所述的卧式固定管板式换热器,所述的筒体包括筒身，所述的筒身通过膨胀节连接短筒节，所述的筒身上部连接蒸汽进口管，所述的筒身下部连接蒸汽出口管，所述的管系连接支撑板，短筒节连接所述的右管板与所述的左管板。

所述的卧式固定管板式换热器,所述的管箱筒体上部连接给水进口管，所述的管箱筒体下部连接给水出口管，所述的左管箱壳体与所述的右管箱壳体均具有检修人孔，与封头焊接的管箱筒体连接的进出水管形成牛头状，所述的右管板通过高颈法兰连接所述的右管箱壳体，所述的右管板通过螺栓和螺母连接所述的高颈法兰。

所述的卧式固定管板式换热器,所述的管板与所述的换热管以膨胀焊接的方式连接，所述的换热管以正三角形排列，蒸汽自上而下加热给水。

一种卧式固定管板式换热器的换热方法,：热网回水由进水装置进入左管箱，由于压差自然流向管系，在被管箱隔板隔为四部分的换热管中进行四次流动。而过热蒸汽由壳程上部的进汽口进入壳体，与换热管接触，由上而下流动，在流动的过程中对换热管内部的水进行加热；同时过热蒸汽冷凝为凝结水流入疏水罐内；加热至要求温度的热网水由出水装置流出。

所述的卧式固定管板式换热器的换热方法,在管程一侧，热网给水从给水进口进入左管箱中丁字形隔板上部二分之一空间流入到四分之一部分直管换热管中，进入右管箱一字形隔板左侧，由于有一字形隔板分隔，给水经右管箱一字形隔板左侧下部1/4管孔再次流入另一部分换热管，进入左管箱的丁字形隔板的下端形成折流，第三次流入另外1/4根直管换热管中，进入右管箱右侧，通过右管箱右侧上部1/4换热管实现四流程；在壳侧，加热蒸汽通过壳体上部的蒸汽接管座进入壳体内部，以合理的横向和纵向流速掠过换热管，最大限度地将热量传给热网给水，蒸汽全部凝结成饱和水流入壳体下部的疏水罐，疏水罐经过合理计算，选择合适的水容积，满足水位控制要求。

有益效果：

1.本发明疏水罐将冷凝水收集起来并保持水位的稳定

2.本发明在外壳上利用膨胀节抵消管系水侧与壳侧温度差引起的线膨胀差值；保证换热管的稳定。

本发明的利用蒸汽防冲装置包裹换热管，使得加热蒸汽进入管系时对换热管不造成冲蚀。

本发明采用四流程对热网回水进行加热，能够适应相对的大体积，静压力大、小流量热网水流、大温升，比容大的工况以及满足占地面积小的要求。

本发明增加流程后，给水流速较快，达到了较高的换热系数，节省了换热面积；可以广泛适应高温升、加热蒸汽压力低、流量大的参数；减小了设备长度，节省了电厂的厂房用地，投资大大降低；性能优越，运行安全可靠。

本发明热网加热器设计了两侧管箱内部隔板，使得换热管均匀分成四份，以利于管内流速的稳定。在管系壳体上安装了膨胀节，以利于消除由于温差引起的线膨胀差值，防止换热管拉脱而损坏，膨胀节中部的大直径筒身，合理降低低压大流量加热蒸汽流速，防止换热管振动开裂。

本发明的右管箱与管系之间通过管箱管箱筒体与管板焊接连接，以减少泄漏点；左管箱与管系之间通过高颈法兰、螺栓、螺母与兼作法兰的管板连接；管板与不锈钢换热管焊接端面采用不锈钢复合钢板制成。

本发明四流程大型热网加热器的研制成功，将使热网加热器型式更加多样化，适应多种热网回水温升要求，对场地的适应能力也有增强。采用牛头式分水管开孔少，应力分布更合理，适合本产品的特定要求。

本发明大型热网加热器在运行中，容易发生流体诱导振动使加热器损坏，外壳采用两膨胀节之间焊有大筒身结构，既解决了换热管和外壳之间的热膨胀不一致问题，又使加热蒸汽具有大的流通通道，充分降低加热蒸汽流速，布置合适间距的支撑板，缩短无支撑长度，确保热网加热器在运行中不会由于振动损坏，延长大型热网加热器的使用寿命。

附图说明：

附图1为本产品的结构示意图。

附图2为附图1中左管箱隔板的结构示意图。为左管箱结构示意图，所述的左管箱内部设有丁字形分流程隔板，丁字形隔板一端设有两个检修人孔，另一端与左管板连接。

附图3为附图1中右管箱隔板简图的结构示意图。为右管箱结构示意图，所述右管箱内设一字形分流程隔板。

附图4为附图1中的外观图。为外壳结构示意图，所述外壳左右两端各设一小筒节分别与半个膨胀节连接，两膨胀节之间焊有大筒身，外壳上部设有加热蒸汽进口管座，外壳下部设置疏水罐。

具体实施方式：

实施例1：

一种卧式固定管板式换热器,其组成包括：筒体1，所述的筒体一端连接左管板2，所述的筒体另一端连接右管板3，所述的左管板连接管箱筒体4，所述的管箱筒体连接左管箱封头5，所述的右管板连接右管箱封头6，所述的筒体下端连接疏水罐7，所述的筒体内上部装有管系8，所述的管系上部装有蒸汽防冲装置9和直管换热管10，所述的左管箱壳体内装有丁字型管箱隔板11，所述的右管箱壳体内装有一字型管箱隔板12。

实施例2：

实施例1所述的卧式固定管板式换热器,所述的筒体包括筒身，所述的筒身通过膨胀节13连接短筒节14，所述的筒身上部连接蒸汽进口管15，所述的筒身下部连接蒸汽出口管16，所述的管系连接支撑板17，短筒节连接所述的右管板或者所述的左管板。

实施例3：

实施例1所述的卧式固定管板式换热器,所述的管箱筒体上部连接给水进口管18，所述的管箱筒体下部连接给水出口管19，所述的左管箱壳体与所述的右管箱壳体均具有检修人孔20，所述的右管板通过高颈法兰21连接所述的右管箱壳体，所述的右管板通过螺栓22和螺母23连接所述的高颈法兰。

实施例4：

实施例1所述的卧式固定管板式换热器,所述的管板与所述的换热管以膨胀焊接的方式连接，所述的换热管以正三角形排列，蒸汽自上而下加热给水。

实施例5：

实施例6：

实施例5所述的卧式固定管板式换热器的换热方法,在管程一侧，热网给水从给水进口进入左管箱中丁字形隔板上部二分之一空间流入到四分之一部分直管换热管中，进入右管箱一字形隔板左侧，由于有一字形隔板分隔，给水经右管箱一字形隔板左侧下部1/4管孔再次流入另一部分换热管，进入左管箱的丁字形隔板的下端形成折流，第三次流入另外1/4根直管换热管中，进入右管箱右侧，通过右管箱右侧上部1/4换热管实现四流程；在壳侧，加热蒸汽通过壳体上部的蒸汽接管座进入壳体内部，以合理的横向和纵向流速掠过换热管，最大限度地将热量传给热网给水，蒸汽全部凝结成饱和水流入壳体下部的疏水罐，疏水罐经过合理计算，选择合适的水容积，满足水位控制要求。

实施例7：

上述实施例所述的卧式固定管板式换热器, 四流程管程和单流程壳程，管程由左管箱、管系和右管箱组成，左管箱内设丁字形分流程隔板，端部标准椭圆形封头中间设置检修人孔，与椭圆形封头焊接的管箱筒体连接的进出水管形成牛头状，通过换热管将管系中的左管板和右管板连接起来，右管箱内设一字形分流程隔板，通过高颈法兰和螺栓螺母与管系连接，使管内介质实现四流程流动。单流程壳程由管箱筒体连接半个膨胀节再连接大直径筒体，筒体通过另外半个膨胀节与小直径管箱筒体连接，筒体下部设置疏水罐。

实施例8：

上述实施例所述的卧式固定管板式换热器,如图1所示，它包括检修人孔左管箱、外壳、管系、右管箱和疏水罐，检修人孔安装在左管箱端部中间，给水进口管和给水出口管设于左管箱上侧呈牛头状，使管程介质可以往返四流程，左管箱与左管板焊接实现与管系之间的连接，在管系里设有许多直管换热管和支撑板，直管换热管穿过左管板、支撑板和兼作法兰的右管板形成完整的管系，外壳安装在左管板和右管板之间焊接固定，右管箱端部装有高颈法兰与管系中的右管板之间用螺栓螺母连接。

Claims

1.一种卧式固定管板式换热器,其组成包括：筒体，其特征是：所述的筒体一端连接左管板，所述的筒体另一端连接右管板，所述的左管板连接管箱筒体，所述的管箱筒体连接左管箱封头，所述的右管板连接右管箱封头，所述的筒体下端连接疏水罐，所述的筒体内上部装有管系，所述的管系上部装有蒸汽防冲装置和直管换热管，所述的左管箱壳体内装有丁字型管箱隔板，所述的右管箱壳体内装有一字型管箱隔板。

2.根据权利要求1所述的卧式固定管板式换热器,其特征是：所述的筒体包括筒身，所述的筒身通过膨胀节连接短筒节，所述的筒身上部连接蒸汽进口管，所述的筒身下部连接蒸汽出口管，所述的管系连接支撑板，短筒节连接所述的右管板与所述的左管板。

3. 根据权利要求1或2所述的卧式固定管板式换热器,其特征是：所述的管箱筒体上部连接给水进口管，所述的管箱筒体下部连接给水出口管，所述的左管箱壳体与所述的右管箱壳体均具有检修人孔，与封头焊接的管箱筒体连接的进出水管形成牛头状，所述的右管板通过高颈法兰连接所述的右管箱封头，所述的右管板通过螺栓和螺母连接所述的高颈法兰。

4. 根据权利要求1或2所述的卧式固定管板式换热器,其特征是：所述的管板与所述的换热管以膨胀焊接的方式连接，所述的换热管以正三角形排列，蒸汽自上而下加热给水。

5. 一种卧式固定管板式换热器的换热方法,其特征是：热网回水由进水装置进入左管箱，由于压差自然流向管系，在被管箱隔板隔为四部分的换热管中进行四次流动，.而过热蒸汽由壳程上部的进汽口进入壳体，与换热管接触，由上而下流动，在流动的过程中对换热管内部的水进行加热；同时过热蒸汽冷凝为凝结水流入疏水罐内；加热至要求温度的热网水由出水装置流出。

6.根据权利要求5所述的卧式固定管板式换热器的换热方法,其特征是：在管侧，热网给水从给水进口进入左管箱中丁字形隔板上部二分之一空间流入到四分之一部分直管换热管中，进入右管箱一字形隔板左侧，由于有一字形隔板分隔，给水经右管箱一字形隔板左侧下部1/4管孔再次流入另一部分换热管，进入左管箱的丁字形隔板的下端形成折流，第三次流入另外1/4根直管换热管中，进入右管箱右侧，通过右管箱右侧上部1/4换热管实现四流程；在壳侧，加热蒸汽通过壳体上部的蒸汽接管座进入壳体内部，以合理的横向和纵向流速掠过换热管，最大限度地将热量传给热网给水，蒸汽全部凝结成饱和水流入壳体下部的疏水罐，疏水罐经过合理计算，选择合适的水容积，满足水位控制要求。