CN102620593A - 一种管壳式换热器的隔热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于能够适应快速调峰的管壳式换热器中的隔热装置。本发明包括管板、壳体、设置于壳体上的壳程流体进口、平行放置在壳体内的U形换热管。所述壳程流体进口与管板之间设置挡板，挡板与管板间平行设置，以使在流入换热器的高温流体和管板之间形成一个缓冲层。由于在壳程流体进口与管板之间设置了挡板，在高温热流体与管板之间起缓冲作用，避免了管板直接受到高温热流体的热冲击，有效降低管板的温度上升速率，以避免其超过极限值致使热形变过大而损坏焊口；挡板结构制造安装简便，不影响换热器的整体性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种管壳式换热器的隔热装置，特别是一种应用于能够适应快速调峰的管壳式换热器中的隔热装置。
背景技术
在太阳能热电站中，由于采用熔盐蓄热技术——将冷熔盐在接收器内利用太阳光加热后，得到的热熔盐存贮在热熔盐罐中，在发电时将存贮的热熔盐注入换热器与水进行热交换产生蒸汽推动汽轮发电机做功发电，因此在调峰运行时可以通过改变热熔盐的流量来达到快速调峰的目的。
现有公知的管壳式换热器是由壳体、壳程流体进口、壳程流体出口、折流板、U形换热管、管板、拉杆、管程流体进口和管程流体出口等部件组成。其中管板的温度上升速率不能超过一定数值，过快的温度上升速率会使管板热形变损坏管板与壳体或管板与U形换热管之间的焊口，从而造成设备的故障甚至毁损。如果高温热流体迅速注入到换热器中时，不能有效的控制管板的温度上升速率，则快速调峰将无法实现。
现有的管壳式换热器管板与高温流体之间有直接接触的方式，也有在管板的高温侧浇铸一层隔热浇铸料的方式。但在太阳能热电站需要快速调峰时，由于热熔盐从壳程进口迅速注入，如果管板直接受到高温流体的热冲击，其局部温度上升速率将超过1000℃/h，导致管板的热形变远远超过其所能承受的范围而损坏焊口，从而限制了电站的快速调峰能力；而采用浇铸料的处理方式虽然会避免管板直接受到热冲击，但是这种方法给设备制造带来诸多困难，包括增加工序、增加工装，且隔热浇铸料的细颗粒不易完全清除，影响产品性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种管壳式换热器的隔热装置，主要解决目前管壳式换热器管板与从壳程流体进口注入的热熔盐直接接触，受其热冲击而导致管板温度上升速率过快致使管板热形变损坏焊口的问题，同时又避免了采用浇铸料的方法带来的诸多困难。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种管壳式换热器的隔热装置，它包括管板、壳体、设置于壳体上的壳程流体进口、平行放置在壳体内的U形换热管；所述壳程流体进口与管板之间设置挡板，挡板与管板间平行设置，以使在流入换热器的高温流体和管板之间形成一个缓冲层。
籍由上述结构，本发明的效果在于：
在壳程流体进口与管板之间设置了挡板，在高温热流体与管板之间起缓冲作用，避免了管板直接受到高温热流体的热冲击，有效降低管板的温度上升速率，以避免其超过极限值致使热形变过大而损坏焊口；挡板结构制造安装简便，不影响换热器的整体性能。
附图说明
图1为本发明一种管壳式换热器的隔热装置示意图；
图2为挡板的半俯视图。
图中标记如下：
1-管板 2-U形换热管
3-定距管 4-挡板
5-壳体 6-垫片
7-拉杆 8-壳程流体进口
9-折流板
具体实施方式
本发明是一种管壳式换热器的隔热装置，如图1所示，它包括管板1、壳体5、设置于壳体5上的壳程流体进口8；在壳体5内还设置有拉杆7，拉杆7和U形换热管2横向平行设置在壳体5内。管板1和壳程流体进口8之间根据所要达到的对热量的缓冲效果设置一块或数块挡板4，挡板4的数目和材质的绝热性均会影响到对热量的缓冲效果。所述挡板4均与管板1平行放置，挡板4的数目为数块时，相邻两块挡板4间用垫片6隔开，使挡板4之间不直接接触即可，以避免挡板4之间直接接触而降低对热量的缓冲效果。在管板1与其邻近的挡板4之间安有定距管3定距，定距管3套在拉杆7上。定距管3用来隔开管板1和挡板4，使管板1和挡板4不直接接触即可。拉杆7和U形换热管2横向穿过挡板4与管板1连接。挡板4与壳体5、挡板4与U形换热管2、以及挡板4与拉杆7间均为非硬性连接。又如图2所示，图中网格线的交点为U形换热管2的穿孔位置，六边形为拉杆7的位置，挡板4是轴对称结构。
本发明的结构在管板1和壳程流体进口8之间设置了挡板4，挡板4可以承受热冲击。当高温流体注入时，通过壳程流体进口8后首先对挡板4接触并逐渐渗透入挡板4结构内，最后接触到管板1。由于高温流体在挡板4中渗透很慢，这样相当于挡板4在管板1和高温流体之间形成缓冲层，热传导是由高温流体到挡板4再到管板1的方式，有效地降低了管板1的温度上升速率，可以控制在管板1能够承受的极限值以下，起到保护管板1的作用。这样在太阳能热电站需要快速调峰时，热熔盐的迅速注入不会因管板1的温度上升过快而损坏焊口，避免设备的故障，从而使热电站调峰很好地实现。
Claims (9)
1.一种管壳式换热器的隔热装置，它包括管板(1)、壳体(5)、设置于壳体(5)上的壳程流体进口(8)、平行放置在壳体(5)内的U形换热管(2)，其特征在于：壳程流体进口(8)与管板(1)之间设置挡板(4)，挡板(4)与管板(1)间平行设置，以使在流入换热器的高温流体和管板之间形成一个缓冲层。
2.根据权利要求1所述的隔热装置，其特征在于：所述挡板(4)的数目为一块或数块。
3.根据权利要求1、2所述的隔热装置，其特征在于：在壳体(5)内还设置有拉杆(7)，拉杆(7)和U形换热管(2)横向穿过挡板(4)与管板(1)连接。
4.根据权利要求2所述的隔热装置，其特征在于：所述挡板(4)的数目为数块时，相邻两块挡板(4)间用垫片(6)隔开。
5.根据权利要求1、2、4所述的隔热装置，其特征在于：在管板(1)与其邻近的挡板(4)之间隔开距离。
6.根据权利要求5所述的隔热装置，其特征在于：管板(1)与其邻近的挡板(4)之间由定距管(3)定距。
7.根据权利要求6所述的隔热装置，其特征在于：所述定距管(3)套在拉杆(7)上。
8.根据权利要求1、2所述的隔热装置，其特征在于：挡板(4)与壳体(5)、挡板(4)与U形换热管(2)、以及挡板(4)与拉杆(7)间均为非硬性连接。
9.根据权利要求5所述的隔热装置，其特征在于：挡板(4)是轴对称结构。
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| CN2011100309933A CN102620593A (zh) | 2011-01-28 | 2011-01-28 | 一种管壳式换热器的隔热装置 |
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Publications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN102620593A (zh) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2011
- 2011-01-28 CN CN2011100309933A patent/CN102620593A/zh active Pending
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