CN103047886B - 一种列管式换热器管程数改造的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于改变列管式换热器管程数的改造方法。传统的方法是更换整台换热器或者更换管束和管箱，改造工作量大、费用高。本发明专利涉及一种用于改变列管式换热器管程数的方法，包括管板的改造和管箱的改造，改造工作量小，费用低。所述的换热器管束的管板上有凹槽或凸筋，需要填平部分或全部，并增开新的凹槽或凸筋。管箱的结构需要做两个方面的改变：1）改造内侧的隔板。现有隔板需要部分或者全部去掉，也可根据需要增加新的隔板；2）改变外侧的管咀的位置。采用这种方法改造换热器可以改变换热器的管程数，而不需要更换换热器管束或整个换热器，可以大幅度降低改造费用和施工工作量。

Description

一种列管式换热器管程数改造的方法

技术领域

本发明涉及一种列管式换热器管程数改造的方法。

背景技术

列管式换热器是工业上常用的一种用于两种流体热量交换的设备，主要由壳体、管束和管箱三部分组成。管束和管箱组成了管程物料流动的空间。根据流体传热和流速的需要，将管程物料流动的空间由管箱内的管板分隔为1-8个流通面积基本相等的流动空间，各流动空间首尾串联，与出入口相连接。换热器投用后，由于物料的流量、种类或者性质与原设计的工况不一致，导致需要改变现有的换热器的管程数以满足新的要求，一般采用的方法是更换整台换热器或同时更换管束和管箱，这种方法改造工作量大，投资大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种列管式换热器管程数改造的方法。克服只能通过更换整台换热器或者更换管束和管箱的传统方法的不足，采用一种简单的仅改变换热器内部结构的改造方法，达到列管式换热器改变程数的目的。

本发明提出的一种列管式换热器管程数改造的方法，所述方法包括对现有列管式换热器的管板、管箱和管咀的改造，所述现有列管式换热器由管束1、第一管板2、带管咀侧管箱3、隔板4、管咀5、第一凹槽或凸筋6、壳体8、无管咀侧管箱9和第二管板10组成，其中：壳体8一般是水平放置（也可能垂直或倾斜一定角度放置），凹槽或凸筋6有一条或N条，相应的，位于带管咀侧管箱3上的管咀5有两个或2N个；管束1位于壳体8内，管束1的两端分别连接第一管板2和第二管板10，第一管板2和第二管板10上均设有凹槽或凸筋6，壳体8一侧设有带管咀侧管箱3，另一侧设有无管咀侧管箱9，带管咀侧管箱3和无管咀侧管箱9内均设有隔板4，带管咀侧管箱3和壳体8外壁上均设有管咀5；第一管板2位于带管咀侧管箱3一侧，第二管板10位于无管咀侧管箱9一侧；具体步骤如下：

(1)管板的改造；根据所要改造的管程数的要求，在第一管板2和第二管板10上修平凹槽或凸筋6，在第一管板2和第二管板10上制造出新增的凹槽或凸筋7；新增的凹槽或凸筋7数量为2-4个；将壳体8内管束1分为比改造前更多的流动空间；每个流动空间所分配的换热管数量基本相等；

(2)管箱的改造。带管咀侧管箱3和无管咀侧管箱9的改造包括位于带管咀侧管箱3和无管咀侧管箱9内的隔板4的改造和位于带管咀侧管箱3外壁的管咀5的改造，带管咀侧管箱3和无管咀侧管箱9内原有的隔板4根据需要部分或全部去掉，然后根据需要增设新的隔板，带管咀侧管箱3外壁的管咀5需要根据隔板4位置的改变相应调整位置或数量，或直接按照要求更换一个新的带管咀侧管箱3或无管咀侧管箱9；隔板4的位置和形状根据新增的凹槽或凸筋7的位置决定；管咀5的位置根据带管咀侧管箱3和无管咀侧管箱9的空间设置决定；管咀5可位于第一管板2或第二管板10的外壁上。

本发明中，对于两管程换热器的改造方法为将换热器的管程空间由原来的两个改为四个，该管程空间由第一管板2和第二管板10上的新增的凹槽或凸筋7与带管咀侧管箱3和无管咀侧管箱9构成，管咀5为管程结构的进出口，当这四个空间是串联形式，就构成了四管程；如果这四个空间两两串联后再并联，则构成并联两管程；并联两管程的管咀5数量比改造前增加1-2个。

本发明中，对于四管程换热器的改造方法为将换热器的管程空间由原来的四个改为六个，该空间由带管咀侧管箱3、第一管板2、管束1、第二管板10和无管咀侧管箱9构成，管咀5为管程结构的进出口，当这六个空间是串联形式，则构成六管程结构，如果这六个空间三三串联后再并联，就构成了并联三管程；并联三管程的管咀5数量比改造前增加1-2个。

本发明中，所述第一管板2和第二管板10上的新增的凹槽或凸筋7的位置和形状根据管程空间划分的需要设置，可以是直线也可以是曲线，但每个管程空间的流通面积基本相等。

本发明中，改造前后的换热器的程数可以包括两管程、四管程、六管程、八管程和十管程等。程数改变的方向可以是增加管程数，也可以是减少管程数。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的方法对于换热器结构的改造工作量不大，不需要更换新的管束或整台换热器，只是对换热器局部进行改造，改造方法简单，使用效果好。

附图说明

图1是现有列管式换热器的结构示意图。

图2是两管程改为四管程的第一管板2改造前后对比图。

图3是两管程改为四管程的第二管板10改造前后对比图。

图4是两管程改为并联两管程的第一管板2改造前后对比图。

图5是两管程改为并联两管程的第二管板10改造前后对比图。

图6是四管程改为六管程的第一管板2改造前后对比图。

图7是四管程改为六管程的第二管板10改造前后对比图。

图8是四管程改为并联三管程的第一管板2改造前后对比图。

图9是四管程改为并联三管程的第二管板10改造前后对比图。

图中标号：1为管束，2为第一管板，3为带管咀侧管箱，4为隔板，5为管咀，6为凹槽或凸筋，7为新增的凹槽或凸筋，8为壳体，9为无管咀侧管箱，10—第二管板。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：一种用于两管程列管式换热器管程数的改造方法。

如图1所示，现有列管式换热器由管束1、第一管板2、带管咀侧带管咀侧管箱3、管咀5、凹槽或凸筋6、无管咀侧无管咀侧管箱9和第二管板10组成，其中：带管咀侧带管咀侧管箱3的外部焊接有管咀5，两个带管咀侧管箱3和9内部均焊接隔板4，管咀5一般有2-4个，管束1位于壳体8内，管束1的两端分别连接第一管板2和第二管板10，第一管板2和第二管板10上设有凹槽或凸筋6。

如图2、3、4和5所示，改造方法是首先将所述的第一管板2上的凹槽或凸筋6部分或全部修平，在第一管板2上新的位置制造新增的凹槽或凸筋7。在带管咀侧管箱3上需要对隔板4的位置进行改动以适应新的凹槽或凸筋7。原有的隔板4需要部分或全部去掉，在新的位置制造新的隔板，或者重新制造一个新的管箱。

对于两管程的改造，包括两种情况，一种是如图2和3所示由两管程改为四管程，另一种如图4和5所示由两管程改为并联两管程。图2和3为两管程改为四管程的第一管板2和第二管板10改造前后对比图，图4和5为两管程改为并联两管程的第一管板2和第二管板10改造前后对比图。

如图2和3所示，将两管程改造为四管程的方法分为带管咀侧改造和无管咀侧改造两个部分：1）带管咀侧改造：将第一管板2上的凹槽或凸筋6修平一半，在第一管板2上新的位置制造出第二凹槽和凸筋7，使凹槽或凸筋6和新增的凹槽或凸筋7呈T字形排列，构成四管程结构。带管咀侧管箱3内部的隔板4的改造也与上述类似，先将隔板4去掉一半，然后焊上一块新的隔板，新的隔板与原有的隔板4呈T字形排列，构成四管程结构。管咀5的位置由原来的居中改为偏心，所述管咀5位于带管咀侧管箱3的外壁上。2）无管咀侧改造：第二管板10上原来没有凹槽或凸筋6，在第二管板10上新的位置制造出第二凹槽和凸筋7，新增的凹槽或凸筋7呈水平一字形排列，构成四管程结构。T字形的两侧没有设置管咀5，所述管咀5位于带管咀侧管箱3外壁上。无管咀侧管箱9内部的隔板4的改造也与上述类似，原来的无管咀侧管箱9内部没有隔板，直接焊上一块新的隔板，新的隔板呈一字形排列，构成四管程结构。

如图4和5所示，将两管程改造为并联两管程的方法分为带管咀侧改造和无管咀侧改造两个部分：1）带管咀侧改造：保留第一管板2上的凹槽或凸筋6，在第一管板2上新的位置制造出第二凹槽和凸筋7，使凹槽或凸筋6和新增的凹槽或凸筋7呈十字形排列，构成并联两管程结构。带管咀侧管箱3内部的隔板4的改造也与上述类似，保留原有的隔板4，然后焊上一块新的隔板，新的隔板与原有的隔板4呈十字形排列，构成四管程结构。管咀5的位置由原来的两个居中改为四个偏心，所述管咀5位于带管咀侧管箱3的外壁上。2）无管咀侧改造：第二管板10上原来没有凹槽或凸筋6，在第二管板10上新的位置制造出第二凹槽和凸筋7，新增的凹槽或凸筋7呈竖直一字形排列，构成并联两管程结构。一字形的两侧没有设置管咀5，所述管咀5位于带管咀侧管箱3外壁上。无管咀侧管箱9内部的隔板4的改造也与上述类似，原来的无管咀侧管箱9内部没有隔板，直接焊上一块新的隔板，新的隔板呈竖直一字形排列，构成并联两管程结构。

实施例2：一种用于四管程列管式换热器管程数的改造方法。

如图1所示，现有列管式换热器由管束1、第一管板2、带管咀侧带管咀侧管箱3、管咀5、凹槽或凸筋6、无管咀侧无管咀侧管箱9和第二管板10组成，其中：带管咀侧带管咀侧管箱3的外部焊接有管咀5，两个带管咀侧管箱3和9内部均焊接隔板4，管咀5一般有2-4个，管束1位于壳体8内，管束1的两端分别连接第一管板2和第二管板10，第一管板2和第二管板10上设有凹槽或凸筋6。

如图6、7、8和9所示，改造方法是首先将所述的第一管板2上的凹槽或凸筋6部分或全部修平，在第一管板2上新的位置制造第二凹槽和凸筋7。在带管咀侧管箱3上需要对隔板4的位置进行改动以适应新的凹槽或凸筋7。原有的隔板4需要部分或全部去掉，在新的位置制造新的隔板，或者重新制造一个新的管箱。

对于四管程的改造，包括两种情况，一种是如图6和7所示由四管程改为六管程，另一种如图8和9所示由四管程改为并联三管程。图6和7为四管程改为六管程的第一管板2和第二管板10改造前后对比图，图8和9为四管程改为并联六管程的第一管板2和第二管板10改造前后对比图。

如图6和7所示，将四管程改造为六管程的方法分为带管咀侧改造和无管咀侧改造两个部分：1）带管咀侧改造：将第一管板2上的凹槽或凸筋6呈现的T字形排列中的短线修平，保留长线，在第一管板2上新的位置制造出新增的凹槽和凸筋7，新增的凹槽或凸筋7呈三字形排列，构成六管程结构。带管咀侧管箱3内部的隔板4的改造也与上述类似，先将隔板4去掉，然后焊上三块新的隔板，新的隔板4呈三字形排列，构成六管程结构。管咀5的位置由原来的偏心改为居中，所述管咀5位于带管咀侧管箱3的外壁上。2）无管咀侧改造：第二管板10上原来具有凹槽或凸筋6呈水平一字型排列，在第二管板10上新的位置制造出新增的凹槽和凸筋7，新增的凹槽或凸筋7由四条短线构成，构成六管程结构。本侧的管箱没有设置管咀5，所述管咀5位于无管咀侧管箱9外壁上。无管咀侧管箱9内部的隔板4的改造也与上述类似，原来的无管咀侧管箱9内部焊接有一字型排列的隔板，去掉部分或者全部，焊上新的隔板4，新的隔板4的截面形状与上述的新增的凹槽或凸筋7的形状相同，构成六管程结构。

如图8和9所示，将四管程改造为并联三管程的方法分为带管咀侧改造和无管咀侧改造两个部分：1）带管咀侧改造：将第一管板2上的凹槽或凸筋6呈现的T字形排列中的短线修平，保留长线，在第一管板2上新的位置制造出新增的凹槽和凸筋7，新增的凹槽或凸筋7呈三字形排列，构成六管程结构。带管咀侧管箱3内部的隔板4的改造也与上述类似，先将隔板4去掉，然后焊上三块新的隔板，新的隔板4呈三字形排列，构成六管程结构。管咀5的位置由原来的偏心改为居中，所述管咀5位于带管咀侧管箱3的外壁上。2）无管咀侧改造：第二管板10上原来具有凹槽或凸筋6呈水平一字型排列，在第二管板10上新的位置制造出新增的凹槽和凸筋7，新增的凹槽或凸筋7由5条短线构成，构成并联三管程结构。本侧的管箱需要增设管咀5，所述管咀5位于无管咀侧管箱9外壁上。无管咀侧管箱9内部的隔板4的改造也与上述类似，原来的无管咀侧管箱9内部焊接有一字型排列的隔板，去掉部分或者全部，焊上新的隔板4由5块隔板构成，新的隔板4的截面形状与新增的凹槽或凸筋7的形状相同，构成并联管程结构。

Claims (5)

1.一种列管式换热器管程数改造的方法，其特征在于所述方法包括对现有列管式换热器的管板、管箱和管咀的改造，所述现有列管式换热器由管束(1)、第一管板(2)、带管咀侧管箱(3)、隔板(4)、管咀(5)、凹槽或凸筋(6)、壳体(8)、无管咀侧管箱(9)和第二管板(10)组成，其中：凹槽或凸筋(6)有一条或N条，相应的，位于带管咀侧管箱(3)上的管咀(5)有两个或2N个；管束(1)位于壳体(8)内，管束(1)的两端分别连接第一管板(2)和第二管板(10)，第一管板(2)和第二管板(10)上均设有凹槽或凸筋(6)，壳体(8)一侧设有带管咀侧管箱(3)，另一侧设有无管咀侧管箱(9)，带管咀侧管箱(3)和无管咀侧管箱(9)内均设有隔板(4)，带管咀侧管箱(3)和壳体(8)外壁上均设有管咀(5)；第一管板(2)位于带管咀侧管箱(3)一侧，第二管板(10)位于无管咀侧管箱(9)一侧；具体步骤如下：

(1)管板的改造；根据所要改造的管程数的要求，在第一管板(2)和第二管板(10)上修平凹槽或凸筋(6)，在第一管板(2)和第二管板(10)上制造出新增的凹槽或凸筋(7)；新增的凹槽或凸筋(7)数量为2-4个；将壳体(8)内管束(1)分为比改造前更多的流动空间；每个流动空间所分配的换热管数量基本相等；

(2)管箱的改造；带管咀侧管箱(3)和无管咀侧管箱(9)的改造包括位于带管咀侧管箱(3)和无管咀侧管箱(9)内的隔板(4)的改造和位于带管咀侧管箱(3)外壁的管咀(5)的改造，带管咀侧管箱(3)和无管咀侧管箱(9)内原有的隔板(4)根据需要部分或全部去掉，然后根据需要增设新的隔板，带管咀侧管箱(3)外壁的管咀(5)需要根据隔板(4)位置的改变相应调整位置或数量，或直接按照要求更换一个新的带管咀侧管箱(3)或无管咀侧管箱(9)；隔板(4)的位置和形状根据新增的凹槽或凸筋(7)的位置决定；管咀(5)的位置根据带管咀侧管箱(3)和无管咀侧管箱(9)的空间设置决定。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于对于两管程换热器的改造方法为将换热器的管程空间由原来的两个改为四个，该管程空间由第一管板(2)和第二管板(10)上的新增的凹槽或凸筋(7)与带管咀侧管箱(3)和无管咀侧管箱(9)构成，管咀(5)为管程结构的进出口，当这四个空间是串联形式，就构成了四管程；如果这四个空间两两串联后再并联，则构成并联两管程；并联两管程的管咀(5)数量比改造前增加1-2个。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于对于四管程换热器的改造方法为将换热器的管程空间由原来的四个改为六个，该空间由带管咀侧管箱(3)、第一管板(2)、管束(1)、第二管板(10)和无管咀侧管箱(9)构成，管咀(5)为管程结构的进出口，当这六个空间是串联形式，则构成六管程结构，如果这六个空间三三串联后再并联，就构成了并联三管程；并联三管程的管咀(5)数量比改造前增加1-2个。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一管板(2)和第二管板(10)上的新增的凹槽或凸筋(7)的位置和形状根据管程空间划分的需要设置，为直线或曲线中任一种，每个管程空间的流通面积基本相等。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于改造前后的换热器的程数为两管程、四管程、六管程、八管程或十管程中任一种，程数改变的方向是增加管程数或是减少管程数。