CN102645115A - 板壳式换热器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种板壳式换热器，为石油化工等行业所需的一种换热设备。这种板壳式换热器，包括壳体、芯体、介质进出口接管，采用波纹板片相互叠加焊接组成芯体，芯体由板片相互叠加后焊接而成，芯体上焊接有支架将芯体悬挂在支承架上，通过连接结构连接，其特征在于，所述进出口接管均设有膨胀节，膨胀节的直径大于接管直径，膨胀节具有可伸缩性；芯体上端设有外侧半圆壳与内侧半圆壳，其中一根接管通过膨胀节连接外侧半圆壳，再与芯体连接；另一个接管通过膨胀节与内侧半圆壳连接，再连接芯体。此板壳式换热器能在高温差、高压下安全运行，扩大了板壳式换热器使用范围。

Description

板壳式换热器
技术领域
本发明涉及一种板壳式换热器，为石油化工等行业所需的一种换热设备。
技术背景
目前,国内外各个炼油化工企业的新上装置及新改造装置的规模越来越大。而为了实现装置的大型化,就需要解决一些原有关键换热设备占地面积大、重量大、投资大及能耗高的缺点。而目前在炼油、化工行业中普遍使用的管壳式换热器已不能满足大型化装置的需要。板壳式换热器作为高效紧凑式换热器的一种,具有换热效率高、端部温差小、压降低、节省占地面积、节约工程及设备安装费用、节省装置操作费用等优点,适合炼油、化工等领域大型化生产装置的使用要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能在高温差、高压下仍能安全运行的板壳式换热器，扩大了板壳式换热器使用范围。
为解决以上技术问题，本发明提供一种板壳式换热器，包括壳体、芯体、介质进出口接管，采用波纹板片相互叠加焊接组成芯体，芯体由板相互叠加后焊接而成，芯体上焊接有支架将芯体悬挂在支承架上，通过连接结构连接，其特征在于，所述进出口接管均设有膨胀节，膨胀节的直径大于接管直径，膨胀节具有可伸缩性；芯体上端设有外侧半圆壳与内侧半圆壳，其中一根接管通过膨胀节连接外侧半圆壳，再与芯体连接；另一个接管通过膨胀节与内侧半圆壳连接，再连接芯体；或者所述芯体直接与进出口接管想通。
进一步地，所述外侧半圆壳为外侧大壳，内侧半圆壳为小壳，内侧半圆壳将冷热介质隔开。
进一步地，所述芯体下端由下支承支承，下支承由八根支承构成，底端固定在壳体上，顶端设有顶头，每根支承为柱形，为螺柱结构，通过旋转顶头可控制其伸出的长度，分别支承在芯体下端四个角附近，为挤压支承方式，芯体下端可上下自由移动。
进一步地，所述换热器的底部设有进液管，进液管与冷介质管相通，进液管上在接管法兰到芯体的距离间分别装有两个膨胀节。
本发明涉及的板壳式换热器的换热原理为：两张矩形波纹板片叠加焊接后组成板对，再由一定数量的板对叠加焊接后组成芯体。芯体上端和下端的介质进出口数量可为3个，冷介质A从芯体的两侧口流过，热介质B从芯体的中间口流过，两种介质为纯逆流；芯体上端和下端的介质进出口数量也可为2个开口，冷介质A从芯体的一个侧口流过，热介质B从芯体的另一个侧口流过，两种介质为纯逆流。
冷介质A进入壳体内，充满壳体，液体物料从进液管进入壳体，与冷介质A混合；混合介质由芯体底部开口端进入芯体内部，形成壳程，如本技术方案中所设计的芯体下端开口结构与进液管结构；热介质B由接管内进入芯体，与冷介质A进行逆流换热，形成板程，如本技术方案中所设计的接管与芯体直接相通的结构，在芯体中使其中一种介质在一侧，另一种介质在另一侧运行，形成热交换。由壳程介质将芯体自由压紧，芯体只承受两侧介质的差，壳体承受高压介质压力。
附图说明
图1为本发明板壳式换热器结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3为本发明的另一种结构示意图形式；
图4为本发明的另一种结构形式的侧视图；
图5为本发明板壳式换热器下支承的结构示意图；
图中标记表示如下：A.高压冷介质、B.低压热介质、
1.壳体、2.芯体支承、3.连接结构、4.支承架、5.芯体、501.板片、6.进液管、7.下支承、8.膨胀节、9.膨胀节、10.膨胀节、11.外侧半圆壳、12.内侧半圆壳、13.下端半圆壳、14.顶头。
具体实施方式
如图1-2所示，本发明提供的这种板壳式换热器，包括壳体1、芯体5、介质进出口接管，芯体5采用波纹板片相互叠加焊接而成，芯体5由板片501相互叠加后焊接而成，芯体5上焊接有支架将芯体5悬挂在支承架4上，通过连接结构3连接，可采用螺栓连接，也可采用焊接的方式。进出口接管均设有膨胀节，芯体5上端设有外侧半圆壳11与内侧半圆壳12，其中一根接管通过膨胀节连接外侧半圆壳11，再与芯体5连接；另一个接管通过膨胀节与内侧半圆壳12连接，再连接芯体5。
本发明的此种连接方式结构较简单，且能够承受更大的压力。在现有的技术中，芯体5一般为多边形结构，介质进出口为一侧进，另一侧出的方式，而本发明的连接方式为，芯体5为方形体，一种介质从芯体5中间进，另一种介质从周围流出的方式，使换热效果更佳。本发明没有公布芯体的具体结构，但对于其结构，内侧半圆壳为小壳，内侧半圆壳只连通其中一根接管，可将冷热介质隔开。结构既简单，又可达到良好的换热效果。另外膨胀节的设计，使换热器能够承受更大的压力。
如图3-4所示，芯体进出口也可在芯体两侧，介质通过两侧半圆壳流入芯体，使两种介质分布在板片的两侧，且交叉运行且不混合，实现纯逆流。
如图5所示，为下支承7的具体结构。芯体5下端由下支承7支承，下支承7由八根支承构成，分别支承在芯体5下端四个角附近，顶头14挤压芯体5，芯体5下端可上下自由移动。本支承结构的支承方式，使换热器加固更加稳定，还可以便于拆卸。
换热器的底部设有进液管6，进液管6与冷介质管相通，进液管6上在接管法兰到芯体的距离间分别装有两个膨胀节。
本发明提供的这种板壳式换热器，为一种能在高温差、高压下仍能安全运行的板壳式换热器，扩大了板壳式换热器使用范围。
本发明所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种板壳式换热器，包括壳体、芯体、介质进出口接管，采用波纹板片相互叠加焊接组成芯体，芯体（5）由板（501）相互叠加后焊接而成，芯体（5）上焊接有支架（2）将芯体（5）悬挂在支承架（4）上，通过连接结构（3）连接，其特征在于，所述进出口接管均设有膨胀节，膨胀节的直径大于接管直径，膨胀节具有可伸缩性；所述芯体（5）上端设有外侧半圆壳（11）与内侧半圆壳（12），其中一根接管通过膨胀节连接外侧半圆壳（11），再与芯体（5）连接；另一个接管通过膨胀节与内侧半圆壳（12）连接，再连接芯体（5）。
2.如权利要求1所述的板壳式换热器，其特征在于，所述外侧半圆壳（11）为外侧大壳，内侧半圆壳（12）为小壳，内侧半圆壳（12）将冷热介质隔开。
3.如权利要求1所述的板壳式换热器，其特征在于，所述芯体（5）下端由下支承（7）支承，下支承（7）由八根支承构成，底端固定在壳体上，顶端设有顶头，每根支承为柱形，为螺柱结构，通过旋转顶头可控制其伸出的长度，分别支承在芯体（5）下端四个角附近，为挤压支承方式，芯体（5）下端可上下自由移动。
4.如权利要求1所述的板壳式换热器，其特征在于，所述换热器的底部设有进液管（6），进液管（6）与冷介质管相通，进液管（6）上在接管法兰到芯体的距离间分别装有两个膨胀节。
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