CN109059583A - 新型防冲结构热交换器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型防冲结构热交换器，包括管板、换热管、壳程筒体和壳程进口管，两个管板分别固定连接壳程筒体，在两个壳程筒体之间设有缓冲筒，缓冲筒的两端通过锥体分别与两个壳程筒体连接，锥体的大端连接缓冲筒，锥体的小端连接壳程筒体；在缓冲筒内设有内导流筒，内导流筒的两端分别与锥体的小端固定连接，使缓冲筒、锥体和内导流筒之间形成环形缓冲腔；在壳程筒体和内导流筒形成的管道内穿设多根换热管，多根换热管的两端分别连接在管板上；在缓冲筒的侧壁上设有壳程进口管，在内导流筒上与壳程进口管相对面的背面筒壁上垂直于换热管平行设置多个长条缺口。本发明具有减轻对换热管的冲击，延长换热管使用寿命的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种热交换器，尤其涉及一种具有强可靠性防冲结构的热交换器。
背景技术
随着工业的发展，各行各业对能源的需求日益剧增，在化学工业领域，热交换器作为换热过程中的中间载体，是换热单元中不可缺少的单元。热交换器在化工装置中起到了举足轻重的作用，主要为下游设备提供工艺流程所需温度的物料。目前世面上各种热交换器的种类繁多，根据不同介质、不同工况、不同温度、不同压力，选取的结构型式也不同，其在生产过程中热交换器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，结构有浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、填料函式换热器、板式换热器等。
由于化工工艺的需求，不管何种形式的热交换器，壳程由于进口管物料流速过快，如果不设置防冲板加以保护，物料就会直接横向冲刷换热管表面，引起换热管管束产生振动，时间久了会使换热管产生弯曲变形，从而导致换热管和管板之间的焊接接头产生破坏，甚至脱落。最终使壳程和管程的物料直接相互渗漏，某些化工介质混合后还会产生爆炸危险，极易引起化工装置的连锁爆炸反应，对安全生产产生严重的威胁。所以在设计制造热交换器的时候，厂家会考虑在壳程进口管正对面加设防冲板，避免产生上述情况。
防冲板虽然在一定程度上预防了上述情况的发生，但一台热交换器运行时间久了，流体或气体长时间对防冲板进行冲刷，加上防冲板自身的腐蚀问题。会使防冲板与热交换器壳程筒体之间的焊缝产生脱落，脱落的防冲板此时不紧失去了原有的作用，而且会随着流体的冲击直接敲打换热管外壁。最终还是会产生上面所描述的情况。如何提供一种安全、稳定、可靠的新结构，解决上述产生的问题，意义重大。
发明内容
针对上述不足，本发明提供一种具有安全、稳定、可靠的防冲结构的热交换器。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案。
一种新型防冲结构热交换器，包括管板、换热管、壳程筒体和壳程进口管，两个管板分别固定连接壳程筒体，在两个壳程筒体之间设有缓冲筒，缓冲筒的两端通过锥体分别与两个壳程筒体连接，锥体的大端连接缓冲筒，锥体的小端连接壳程筒体；在缓冲筒内设有内导流筒，内导流筒的两端分别与锥体的小端固定连接，使缓冲筒、锥体和内导流筒之间形成环形缓冲腔；在壳程筒体和内导流筒形成的管道内穿设多根换热管，多根换热管的两端分别连接在管板上；在缓冲筒的侧壁上设有壳程进口管，在内导流筒上与壳程进口管相对面的背面筒壁上垂直于换热管平行设置多个长条缺口。
进一步的是，长条缺口的缺口范围B为140º~160º。
本发明公开的一种新型防冲结构热交换器，其工作原理是，如图3所示，在同等的化工工况条件下，物料从壳程进口管进入直接冲刷在内导流筒上，然后在内导流筒、缓冲筒和锥体所组成的环形缓冲腔中进行缓冲，缓冲后的物料按照图3中的箭头标识方向进行运动，最后通过内导流筒上所开设的长条缺口进入内导流筒，正式与换热管进行热交换。
与常规的热交换器相比，本发明通过锥体、缓冲筒和带有长条缺口的内导流筒三个部件所组成的防冲结构取代现有技术中的防冲板，保护了换热管自身以及换热管与管板之间的焊接连接处免受壳程进口管物料的直接冲刷，长久保证了换热管的安全；由于壳程进口管里面的物料经过缓冲筒、锥体和内导流筒形成的环形缓冲腔的缓冲，使物料经过缓冲后再通过内导流筒上的长条缺口流入内导流筒内部，大大减小了换热管管束的振动；冲刷力通过缓冲，大幅减小了换热管的表面受力，使得整个热交换器管束的使用寿命延长。综上所述，本发明的优点是减轻了对换热管的冲击，延长了换热管的使用寿命。
附图说明
图1是本发明结构的俯视图。
图2是本发明结构的主视图。
图3是本发明结构的左视图。
图4是本发明中内导流筒4的结构示意图。
图5是图1中A的放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图1~图5所示，一种新型防冲结构热交换器，包括管板1、换热管2、壳程筒体3和壳程进口管7。两个管板1分别固定连接壳程筒体3，在两个壳程筒体3之间设有缓冲筒5，缓冲筒5的两端通过锥体6分别与两个壳程筒体3连接，锥体6的大端连接缓冲筒5，锥体6的小端连接壳程筒体3；在缓冲筒5内设有内导流筒4，内导流筒4的两端分别与锥体6的小端固定连接，使缓冲筒5、内导流筒4和锥体6之间形成环形缓冲腔9；在壳程筒体3和内导流筒4形成的管道内穿设多根换热管2，多根换热管2的两端分别连接在管板1上；在缓冲筒5的侧壁上设有壳程进口管7，在内导流筒4上与壳程进口管7相对面的背面筒壁上垂直于换热管2平行设置多个长条缺口8，长条缺口8的缺口范围B为140º~160º。
Claims (2)
1.一种新型防冲结构热交换器，包括管板（1）、换热管（2）、壳程筒体（3）和壳程进口管（7），其特征在于，两个所述管板（1）分别固定连接所述壳程筒体（3），在两个所述壳程筒体（3）之间设有缓冲筒（5），所述缓冲筒（5）的两端通过锥体（6）分别与两个所述壳程筒体（3）连接，所述锥体（6）的大端连接所述缓冲筒（5），所述锥体（6）的小端连接所述壳程筒体（3）；在所述缓冲筒（5）内设有内导流筒（4），所述内导流筒（4）的两端分别与所述锥体（6）的小端固定连接，使所述缓冲筒（5）、所述内导流筒（4）和所述锥体（6）之间形成环形缓冲腔（9）；在所述壳程筒体（3）和所述内导流筒（4）形成的管道内穿设多根所述换热管（2），多根所述换热管（2）的两端分别连接在所述管板（1）上；在所述缓冲筒（5）的侧壁上设有壳程进口管（7），在所述内导流筒（4）上与所述壳程进口管（7）相对面的背面筒壁上垂直于所述换热管（2）平行设置多个长条缺口（8）。
2.根据权利要求1所述一种新型防冲结构热交换器，其特征在于，所述长条缺口（8）的缺口范围B为140º~160º。
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2018
- 2018-06-27 CN CN201810675413.8A patent/CN109059583A/zh active Pending
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