CN107462091A - 管板式换热器 - Google Patents
管板式换热器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107462091A CN107462091A CN201710620554.5A CN201710620554A CN107462091A CN 107462091 A CN107462091 A CN 107462091A CN 201710620554 A CN201710620554 A CN 201710620554A CN 107462091 A CN107462091 A CN 107462091A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tube
- heat exchanger
- sheet
- deflection plate
- tube sheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 claims description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 4
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 9
- 238000005476 soldering Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000003670 easy-to-clean Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
- F28D7/1615—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits being inside a casing and extending at an angle to the longitudinal axis of the casing; the conduits crossing the conduit for the other heat exchange medium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
本发明属于化工技术领域，具体涉及到管板式换热器，其特征是：固定管板、折流板（14）、蝶型的封头（1）和膨胀节是主要的组成部分，在设计中发现折流板（14）在受力方面有明显的缺陷，对结构进行了改进，加强了支撑作用，蝶型的封头转角内半径r较小时，在实际生产中会发生折边区域的破裂，本发明从结构上进行了改进，扩大了过渡圆弧转角内半径r，改善了这种缺陷；固定管板在受力及焊接方面有明显缺陷，在结构与焊接边缘进行了设计；膨胀节与筒体焊接过程中会出现应力集中的现象，在设计结构上大大改进了这种现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种换热器的结构制造技术领域，特别涉及管板式换热器。
背景技术
换热器是化工、石油、动力、冶金、交通、国防等工业部门重要工艺设备之一，主要由壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。管板式换热器主要优点是结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时易更换；在管板式换热器中，由于两流体的进出口的温度不同，当两种流体的温差较大时，会在壳壁和管壁中产生温差应力，引起设备的变形，甚至弯曲或破裂，一般当温差大于50℃时就应考虑在壳体上增加补偿圈或膨胀节，消除温差应力，达到保护换热器的作用。
在实践中发现折流板14在受力方面有明显的缺陷，对结构进行了改进，加强了支撑作用。蝶型的封头转角内半径r较小时，在实际生产中会发生折边区域的破裂，本发明从结构上进行了改进，扩大了过渡圆弧转角内半径r，改善了这种缺陷。
固定管板在受力及焊接方面有明显缺陷，在结构与焊接边缘进行了设计。膨胀节与筒体焊接过程中会出现应力集中的现象，在设计结构上大大改进了这种现象。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明采用的技术方案是提供管板式换热器，其主要结构包括：弓形的折流板14、固定管板45、封头1、U形膨胀节。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的管板式换热器由1、封头，2、铭牌，3、铭牌鞍座，4、螺钉，5、接管，6、法兰PNO.6DN200RF，7、法兰PN1.0DN700RF，8、前管板，9、螺栓M20，10、螺母M20，11、垫片M20，12、定距管，13、拉杆，14、折流板，15、换热管，16、螺母M16，17、接管，18、法兰PN1.ODN50RE，19、后管板，20、垫片，21、吊耳，22、封头DN700，23、接管，24、法兰PN1.0DN300RF，25、筒体，26、支座，27、排液管，28、防冲板，29、列管排列，30、十字支撑结构，31、出水管口，32、进水管口，33、封头底板，34、扩大折边半径，35、十字交叉支架结构，36、工形结构，37、筒体外壁，38、加长加宽焊接面，39、管口，40、介质流向，41、焊缝，42、焊接母件，43、封头内部隔板焊接处，44、分隔板，45、固定管板和46、列管焊接处组成。
所述的管板式换热器，其特征在于：采用稳定的十字交叉支架结构35、局部扩大折边半径34、加长加宽焊接面38、固定管板45、折流板14、封头1和膨胀节的结构，用来提高换热器的性能。
所述的管板式换热器，其特征在于：折流板14是壳程内的主要元件，其作用主要是增加管间流体流速，提高传热效果，同时起支撑管束、防止管束振动和管子弯曲的作用，由于自身重力作用会导致折流板14的弯曲变形，折流板14的采用中间加强支撑的结构连接。
所述的管板式换热器，其特征在于：固定管板45是用来排布换热管并起着分隔管程、壳程空间的作用。薄管板有着节省材料的优点，适用于中、低压大直径的换热器中，前管板8和后管板19与换热器的壳体焊接在一起，管板中间不全部钻孔，在管板内部留有十字交叉结构35和列管排列29，改变受力情况，为改善管板的焊接问题，管板边缘采用工形结构36，扩大了焊接的面积。
所述的管板式换热器，其特征在于：折流板14的结构设计，折流板14是壳程内的主要元件,折流板14常用的形式是弓形，在流动中死区较少，结构比较简单，由单折流板14多组的组合构成。
所述的管板式换热器，其特征在于：封头1可采用整体锻造成型，也可以采用钢板冲压成型，蝶型的封头1折边半径结构进行优化，扩大了折边的半径，采用较大的圆与椭圆相连接。
所述的管板式换热器，其特征在于：膨胀节是安装在管板式换热器上的挠性构件，对管束与壳体间的变形差进行补偿，消除壳体与管束间因温差而引起的温差应力。但一般的U形膨胀节，在与筒体焊接的过程中会出现应力集中，为了改善这种现象，本发明中设计了U形膨胀节，它的特点是加长两边的焊接长度，加宽了两边的接触面积，这会大幅度的改善应力集中的现象。
本发明具有如下有益效果：采用折流板14能大幅度的提高对管子的支撑作用，提高换热效率。采用固定管板不仅可以提高对管子的支撑作用，而且可以提高焊接稳定性。采用U型膨胀节可以大大改善应力集中的现象。采用封头设计可以降低折边半径处产生的弯曲应力和环向应力，减少事故的发生。
附图说明
图1本发明管板式换热器立体结构标注示意图。
图2本发明弓形折流板的结构示意图。
图3本发明封头结构示意图。
图4本发明固定管板结构示意图。
图5本发明膨胀节结构示意图。
图6本发明焊接方式结构示意图。
图7本发明焊接方式结构示意图。
图8本发明焊接方式结构示意图。
图中：1、封头，2、铭牌，3、铭牌鞍座，4、螺钉，5、接管，6、法兰PNO.6DN200RF，7、法兰PN1.0DN700RF，8、前管板，9、螺栓M20，10、螺母M20，11、垫片M20，12、定距管，13、拉杆，14、折流板14，15、换热管，16、螺母M16，17、接管，18、法兰PN1.ODN50RE，19、后管板，20、垫片，21、吊耳，22、封头DN700，23、接管，24、法兰PN1.0DN300RF，25、筒体，26、支座，27、排液管，28、防冲板，29、列管排列，30、十字支撑结构，31、出水管口，32、进水管口，33、封头底板，34、扩大折边半径，35、十字交叉支架结构，36、工形结构，37、筒体外壁，38、加长加宽焊接面，39、管口，40、介质流向，41、焊缝，42、焊接母件，43、封头内部隔板焊接处，44、分隔板，45、固定管板，46、列管焊接处。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，凡是在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1、图2、图3所示，管板式换热器，其特征在于：高效的换热效率，稳定的支撑结构，同时可以通过局部放大来展现换热器的主要结构。主要涉及了固定管板45、折流板14、蝶型的封头1、膨胀节，在设计中发现折流板14在受力方面有明显的缺陷，对结构进行了改进，加强了支撑作用。
蝶型的封头转角内半径r较小时，在实际生产中会发生折边区域的破裂，本发明从结构上进行了改进，扩大了过渡圆弧转角内半径r，改善了这种缺陷，固定管板在受力及焊接方面有明显缺陷，在结构与焊接边缘进行了设计，膨胀节与筒体焊接过程中会出现应力集中的现象，在设计结构上大大改进了这种现象。
所述的管板式换热器，其特征在于：固定管板45是用来排布换热管并起着分隔管程、壳程空间的作用。薄管板有着节省材料的优点，适用于中、低压大直径的换热器中，前管板8和后管板19与换热器的壳体焊接在一起，管板中间不全部钻孔，在管板内部留有十字交叉结构35和列管排列29，改变受力情况，为改善管板的焊接问题，管板边缘采用工形结构36，扩大了焊接的面积。
所述的管板式换热器，其特征在于：膨胀节是安装在管板式换热器上的挠性构件，对管束与壳体间的变形差进行补偿，消除壳体与管束间因温差而引起的温差应力。但一般的U形膨胀节，在与筒体焊接的过程中会出现应力集中，为了改善这种现象，本发明中设计了U形膨胀节，它的特点是加长两边的焊接长度，加宽了两边的接触面积，这会大幅度的改善应力集中的现象。
所述的管板式换热器，其特征在于：折流板14的结构设计，折流板14是壳程内的主要元件,其作用主要是增加管间流体流速,提高传热效果，以引导流体横向流过管束，增加流体速度，增强传热；同时起支撑管束、防止管束振动和管子弯曲的作用。折流板14常用的形式是弓形，在流动中死区较少，结构比较简单，单折流板14用得最多。
所述的管板式换热器，其特征在于：在换热器壳程中排列许多的管子，由于随着列管的增加，弓形折流挡板所受的支撑力也越来越大，同时，随着介质流速的加大，弓形折流挡板所受的阻力也会增加，这会导致折流板14的弯曲变形，为防止这种情况的发生，对折流板14进行设计改造。通常折流板14会全部钻孔，在本发明中折流板14的设计采用中间加强支撑结构，采用这种折流板14不仅拥有传统折流板14的优势，而且弥补折流板14易变形的缺点。
Claims (5)
1.一种管板式换热器，其特征在于：采用稳定的十字交叉支架结构（35）、局部扩大折边半径（34）、加长加宽焊接面（38）、固定管板（45）、折流板（14）、封头（1）和膨胀节的结构，用来提高换热器的性能。
2.一种管板式换热器，其特征在于：折流板（14）是壳程内的主要元件，其作用主要是增加管间流体流速，提高传热效果，同时起支撑管束、防止管束振动和管子弯曲的作用，由于自身重力作用会导致折流板（14）的弯曲变形，折流板（14）的采用中间加强支撑的结构连接。
3.一种管板式换热器，其特征在于：固定管板（45）是用来排布换热管并起着分隔管程、壳程空间的作用，薄管板有着节省材料的优点，适用于中、低压大直径的换热器中，前管板（8）和后管板（19）与换热器的壳体焊接在一起，管板中间不全部钻孔，在管板内部留有十字交叉结构（35）和列管排列（29），改变受力情况，为改善管板的焊接问题，管板边缘采用工形结构（36），扩大了焊接的面积。
4.一种管板式换热器，其特征在于：折流板（14）的结构设计，折流板（14）是壳程内的主要元件,折流板（14）常用的形式是弓形，在流动中死区较少，结构比较简单，单折流板（14）多组构成。
5.一种管板式换热器，其特征在于：封头（1）可采用整体锻造成型，也可以采用钢板冲压成型，蝶型的封头（1）折边半径结构进行优化，扩大了折边的半径，采用较大的圆与椭圆相连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710620554.5A CN107462091A (zh) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | 管板式换热器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710620554.5A CN107462091A (zh) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | 管板式换热器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107462091A true CN107462091A (zh) | 2017-12-12 |
Family
ID=60547454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710620554.5A Pending CN107462091A (zh) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | 管板式换热器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107462091A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023226288A1 (zh) * | 2022-05-27 | 2023-11-30 | 茂名重力石化装备股份公司 | 一种具有双向拉杆组件的换热器 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2379768Y (zh) * | 1998-10-12 | 2000-05-24 | 李铁 | 新型钢制管壳式冷换设备 |
| CN201016615Y (zh) * | 2007-03-20 | 2008-02-06 | 四川理工学院 | 固定管板式预应力换热器 |
| CN101441048A (zh) * | 2007-11-24 | 2009-05-27 | 裴志中 | 新型防短路螺旋折流板管壳式换热器 |
| CN202770310U (zh) * | 2012-09-20 | 2013-03-06 | 无锡鼎邦换热设备有限公司 | 可卸帽盖式空冷器管板结构 |
| CN203115481U (zh) * | 2013-03-25 | 2013-08-07 | 无锡市派克重型铸锻有限公司 | 一种石油化工设备用大型管板 |
| JP2016080347A (ja) * | 2014-10-14 | 2016-05-16 | ネプチューン−ベンソン，エルエルシー | マルチセグメント型管板 |
-
2017
- 2017-07-26 CN CN201710620554.5A patent/CN107462091A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2379768Y (zh) * | 1998-10-12 | 2000-05-24 | 李铁 | 新型钢制管壳式冷换设备 |
| CN201016615Y (zh) * | 2007-03-20 | 2008-02-06 | 四川理工学院 | 固定管板式预应力换热器 |
| CN101441048A (zh) * | 2007-11-24 | 2009-05-27 | 裴志中 | 新型防短路螺旋折流板管壳式换热器 |
| CN202770310U (zh) * | 2012-09-20 | 2013-03-06 | 无锡鼎邦换热设备有限公司 | 可卸帽盖式空冷器管板结构 |
| CN203115481U (zh) * | 2013-03-25 | 2013-08-07 | 无锡市派克重型铸锻有限公司 | 一种石油化工设备用大型管板 |
| JP2016080347A (ja) * | 2014-10-14 | 2016-05-16 | ネプチューン−ベンソン，エルエルシー | マルチセグメント型管板 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023226288A1 (zh) * | 2022-05-27 | 2023-11-30 | 茂名重力石化装备股份公司 | 一种具有双向拉杆组件的换热器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101566437B (zh) | 复合套管双螺旋换热器 | |
| CN103411447B (zh) | 一种卧式翅片管壳式换热器 | |
| CN103822510B (zh) | 多壳程列管式换热器 | |
| CN103954153A (zh) | 多流程纯逆流管壳式换热器 | |
| CN101625206A (zh) | 耐压、耐堵塞板壳式换热器 | |
| CN204461154U (zh) | 折流式浮头换热器 | |
| CN201600050U (zh) | 复合管式空气冷却器管束装置 | |
| CN204730708U (zh) | 一种不等间距的螺旋折流板管壳式换热器 | |
| CN103884213A (zh) | 一种耐腐蚀壳管换热器 | |
| CN201434611Y (zh) | 燃气热水器的显热换热器 | |
| CN207123209U (zh) | 固定管板式换热器 | |
| CN106440876A (zh) | 外导流折流杆u管u壳纯逆流换热器 | |
| CN107462091A (zh) | 管板式换热器 | |
| CN200940825Y (zh) | 壁温可调型热管省煤器 | |
| CN105841523A (zh) | 一种波纹直管换热器及其换热方法 | |
| CN211234045U (zh) | 一种新型换热管及管壳式换热器 | |
| CN202793096U (zh) | 发夹式换热器 | |
| CN201497419U (zh) | 一种egr冷却器及其螺旋导流板 | |
| CN103776293A (zh) | 多功能翅管式水平支撑结构 | |
| CN212931129U (zh) | 一种微通道换热器加厚结构 | |
| CN204757744U (zh) | 一种盘管式换热器 | |
| CN202853436U (zh) | 一种不对称结构的板壳式换热器 | |
| CN102798307A (zh) | 一种不对称结构的板壳式换热器及其制作方法 | |
| CN210290067U (zh) | 一种用于天然气压缩机的冷却装置 | |
| CN206235200U (zh) | 外导流折流杆u管u壳纯逆流换热器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20171212 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |