CN102914181B - 拆卸清洗的固定管板式列管换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了拆卸清洗的固定管板式列管换热器，在筒体（1）的筒顶和筒底分别联接上封头（7）和下封头（12）构成换热器本体，在筒体（1）与上封头（7）、下封头（12）之间设有上部主管板（3）和下部主管板（15），在上部主管板（3）上设有一定数量的上部次管板（8），在下部主管板（15）上设有一定数量的下部次管板（18），上部次管板（8）和下部次管板（18）成对设置，成对的上部次管板（8）、下部次管板（18）的中心连线与筒体（1）的中心线平行，上部次管板（8）与上部主管板（3）之间采用螺栓（9）连接，下部次管板（18）与下部主管板（15）之间采用螺栓（21）连接，成对的上部次管板（8）和下部次管板（18）之间联接次管板换热管（2）。本发明的可拆卸清洗的固定管板式列管换热器结构简单紧凑，能承受较高的压力，造价低，拆卸清洗，适用于管壳程物料易结垢都需要清洗的场合。
Description
技术领域
本发明涉及换热器，特别是一种可拆卸的方便清洗的固定管板式列管换热器。
背景技术
固定管板式列管换热器也称管壳式固定管板换热器，是一种常用的换热器，其优点是结构简单、紧凑、能承受较高的压力、造价低、管程清洗方便、管子损坏时易于堵塞或更换；尤其是当管子损坏时可以很容易的更换，换热器的报废率低。
管壳式固定管板换热器的缺点是：当管束与壳体的壁稳或材料的线胀系数相差较大时，壳体与管束将会产生较大的热应力，另外就是壳程清洗不方便。
固定管板式列管换热器的热应力问题可以通过在壳体上增设膨胀节解决。
目前，解决壳程清洗问题的方法是采用浮头式换热器或U型管式换热器。
浮头式换热器的优点是管间与管内清洗方便，不会产生热应力；但其结构复杂，造价比固定管板式换热器高，设备笨重，材料消耗大，且浮头小盖在操作中无法检验，制造时对密封要求较高。
U型管式换热器的特点是只有一块管板，管的两端固定在同一块管板上，管子可以自由伸缩，不会产生热应力；U型管式换热器的缺点是，由于弯管曲率半径的限制，换热管排布较少的管束最内层管间距较大，管板的利用率较低，壳程流体易形成短路，对传热不利，当管子泄露损坏时，只有管束外围处的U型管才可以更换，内层换热管坏了不能更换，只能堵死，换热器的报废率较高。
再者，有些工况条件下，换热介质的腐蚀性强，换热器需要使用贵重的合金材料制造，而设备的造价需要有一定的限制；当工作压力较高且对传质效率要求高时，需要使用管壳式固定管板换热器，管程和壳程物料却易结垢时，需要解决壳程的清洗问题。
针对上述问题，在满足管壳程清洗问题的条件下，设计一种可拆卸方便清洗的管壳式固定管板换热器具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种拆卸清洗的固定管板式列管换热器，它具有传统的固定管板式列管换热器的结构简单、紧凑、能承受较高的压力、造价低和管程清洗方便的优点，同时具有可拆卸方便壳程清洗的优点，适用于以下一些特殊工况：换热介质的腐蚀性强，工作压力较高，对传质效率要求高，管程和壳程物料都易结垢。
本发明的技术解决方案是：在筒体的筒顶和筒底分别联接上封头和下封头构成换热器本体；在筒体与上封头、下封头之间设有上部主管板和下部主管板，在上部主管板上设有一定数量的上部次管板，在下部主管板上设有一定数量的下部次管板，上部次管板和下部次管板成对设置，成对的上部次管板、下部次管板的中心连线与筒体的中心线平行，上部次管板与上部主管板之间采用螺栓连接，下部次管板与下部主管板之间采用螺栓连接，成对的上部次管板和下部次管板之间联接次管板换热管。
其中，在没有次管板区域的上部主管板和下部主管板之间联接一定数量的主管板换热管。
其中，在筒体上设有膨胀节。
其中，上部主管板、下部主管板与筒体之间采用焊接方式固定。
其中，管程一侧上部次管板与次管板换热管采用焊接形式固定；管程一侧下部次管板与次管板换热管采用焊接形式固定；管程一侧上部主管板与主管板换热管采用焊接形式固定；管程一侧下部主管板与主管板换热管采用焊接形式固定。
其中，下部次管板的外径为D1，上部主管板与上部次管板之间的管束孔内径为D2，D1小于等于D2。
其中，在上封头上设上封头管程物料接口，在下封头上设下封头管程物料接口。
其中，在筒体上设有壳程物料进口和壳程物料出口。
其中，壳程物料进口和壳程物料出口设有若干对，壳程物料进、出口总数量是根据工艺要求所需的壳程折流板数量的2倍。
其中，上封头上设有上封头法兰，下封头上设有下封头法兰，上封头法兰与上部主管板之间采用螺栓固定，下封头法兰与下部主管板之间采用螺栓固定。
本发明具有以下优点：1、结构简单紧凑，能承受较高的压力，造价低，拆卸清洗方便，适用于管壳程物料易结垢都需要清洗的场合；2、在没有次管板区域的主管板上联接一定数量的换热管，提高主管板的利用效率，降低设备耗材；3、在筒体上设膨胀节，保证主次管板之间的密封的严密性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1 筒体，2 次管板换热管，3 上部主管板，4 上封头法兰，5螺栓，6密封垫片，7上封头，8上部次管板，9螺栓，10上封头管程物料接口，11壳程物料进口，12下封头，13下封头管程物料接口，14下封头法兰，15 下部主管板，16螺栓，17壳程物料出口，18 下部次管板，19 主管板换热管，20 膨胀节，21 螺栓。
具体实施方式
下面结合具体的实施例进一步详细地描述本发明。应理解，这些实例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。为了叙述简便，本发明的说明中略去常规的管口、人孔、仪表接口、支座等附件，本行业的一般技术人员即可根据需要进行设计。本行业的普通技术人员可以作出许多变型和改进，例如对管口进行调整，所有这些变型、调整、改进都应视为本发明的保护范围。
如图1所示，在筒体1的筒顶和筒底分别联接上封头7和下封头12构成换热器本体；在筒体1与上封头7、下封头12之间设有上部主管板3和下部主管板15，在上部主管板3上设有一定数量的上部次管板8，在下部主管板15上设有一定数量的下部次管板18，上部次管板8和下部次管板18成对设置，成对的上部次管板8、下部次管板18的中心连线与筒体1的中心线平行，上部次管板8与上部主管板3之间采用螺栓9连接，下部次管板18与下部主管板15之间采用螺栓21连接，成对的上部次管板8和下部次管板18之间联接次管板换热管2。
其中，在没有次管板区域的上部主管板3和下部主管板15之间联接一定数量的主管板换热管19。
其中，在筒体1上设有膨胀节20。
其中，上部主管板3、下部主管板15与筒体1之间采用焊接方式固定。
其中，管程一侧上部次管板8与次管板换热管2采用焊接形式固定；管程一侧下部次管板18与次管板换热管2采用焊接形式固定；管程一侧上部主管板3与主管板换热管19采用焊接形式固定；管程一侧下部主管板15与主管板换热管19采用焊接形式固定。
其中，下部次管板18的外径为D1，上部主管板3与上部次管板8之间的管束孔内径为D2，D1小于等于D2。
其中，在上封头7上设上封头管程物料接口10，在下封头12上设下封头管程物料接口13。
其中，在筒体1上设有壳程物料进口11和壳程物料出口17。
其中，壳程物料进口11和壳程物料出口17设有若干对，壳程物料进、出口总数量是根据工艺要求所需的壳程折流板数量的2倍。
其中，上封头7上设有上封头法兰4，下封头12上设有下封头法兰14，上封头法兰4与上部主管板3之间采用螺栓5固定，下封头法兰14与下部主管板15之间采用螺栓16固定。
当壳程需要清洗时，首先拆下螺栓5、16，移开上封头7和下封头12；其次拆下螺栓9、20，抽出上部次管板8、下部次管板18之间的次管板换热管2；接着对次管板之间的次管板换热管2进行清洗，同时对主管板之间主管板换热管19进行清洗；最后对壳程进行清洗。
Claims (10)
1.拆卸清洗的固定管板式列管换热器，在筒体（1）的筒顶和筒底分别联接上封头（7）和下封头（12）构成换热器本体；其特征是：在筒体（1）与上封头（7）、下封头（12）之间设有上部主管板（3）和下部主管板（15），在上部主管板（3）上设有一定数量的上部次管板（8），在下部主管板（15）上设有一定数量的下部次管板（18），上部次管板（8）和下部次管板（18）成对设置，成对的上部次管板（8）、下部次管板（18）的中心连线与筒体（1）的中心线平行，上部次管板（8）与上部主管板（3）之间采用第一螺栓（9）连接，下部次管板（18）与下部主管板（15）之间采用第二螺栓（21）连接，成对的上部次管板（8）和下部次管板（18）之间联接次管板换热管（2）。
2.根据权利要求1所述的拆卸清洗的固定管板式列管换热器，其特征是：其中，在没有次管板区域的上部主管板（3）和下部主管板（15）之间联接一定数量的主管板换热管（19）。
3.根据权利要求1所述的拆卸清洗的固定管板式列管换热器，其特征是：其中，在筒体（1）上设有膨胀节（20）。
4.根据权利要求1所述的拆卸清洗的固定管板式列管换热器，其特征是：其中，上部主管板（3）、下部主管板（15）与筒体（1）之间采用焊接方式固定。
5.根据权利要求1所述的拆卸清洗的固定管板式列管换热器，其特征是：其中，管程一侧上部次管板（8）与次管板换热管（2）采用焊接形式固定；管程一侧下部次管板（18）与次管板换热管（2）采用焊接形式固定；管程一侧上部主管板（3）与主管板换热管（19）采用焊接形式固定；管程一侧下部主管板（15）与主管板换热管（19）采用焊接形式固定。
6.根据权利要求1所述的拆卸清洗的固定管板式列管换热器，其特征是：其中，下部次管板（18）的外径为D1，上部主管板（3）与上部次管板（8）之间的管束孔内径为D2，D1小于等于D2。
7.根据权利要求1所述的拆卸清洗的固定管板式列管换热器，其特征是：其中，在上封头（7）上设上封头管程物料接口（10），在下封头（12）上设下封头管程物料接口（13）。
8.根据权利要求1所述的拆卸清洗的固定管板式列管换热器，其特征是：在筒体（1）上设有壳程物料进口（11）和壳程物料出口（17）。
9.根据权利要求8所述的拆卸清洗的固定管板式列管换热器，其特征是：其中，壳程物料进口（11）和壳程物料出口（17）设有若干对，壳程物料进、出口总数量是根据工艺要求所需的壳程折流板数量的2倍。
10.根据权利要求1所述的拆卸清洗的固定管板式列管换热器，其特征是：其中，上封头（7）上设有上封头法兰（4），下封头（12）上设有下封头法兰（14），上封头法兰（4）与上部主管板（3）之间采用第三螺栓（5）固定，下封头法兰（14）与下部主管板（15）之间采用第四螺栓（16）固定。
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