CN110608622B - 塔式管束换热器 - Google Patents

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    • 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
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Abstract

本发明涉及一种换热器，具体的说是塔式管束换热器，属于换热器技术领域。其包括换热壳体，换热壳体中心设有中轴分配管，中轴分配管内从上到下设有多个隔板，多个隔板将中轴分配管内腔分隔成多个独立的分配腔；每个隔板所处高度位置设有一层塔管组件，每层的塔管组件包括多个沿着圆周方向分布的换热管体；所述换热管体的进料端连接所处高度位置隔板上方的分配腔腔体，换热管体的的出料端连接所处高度位置隔板下方的分配腔腔体。本发明提高了换热效果，消除了传统折流板结构产生的低流速区或流动死区问题以及换热管和折流板之间的碰撞磨损，避免由于管壳物料温差较大时，导致换热管、壳体或换热管和管板连接接头承受的轴向载荷超载。

Description

塔式管束换热器
技术领域
本发明涉及一种换热器，具体的说是塔式管束换热器，属于换热器技术领域。
背景技术
换热器的换热管束是组成换热器最主要换热元件，传统的换热管管束为列管式管束，为了能够增加壳程传热效果，采用弓形折流板来改变壳程介质的流向，使流体横向冲刷列管管束，以达到高效传热效果。壳程介质流经折流板后，会在折流板的背面形成一定的低流速区甚至形成流动死区，该区域内流体流速低换热效果差，容易结垢并腐蚀严重。
当换热器的管壳物料温差较大时，由于换热管金属壁和壳程壳体的温差引起的热膨胀差，导致换热管和壳体间轴向的温差应力。温差应力和工作压力共同叠加作用，可能会导致换热管、壳体或换热管和管板连接接头承受的轴向载荷超载。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种塔式管束换热器，提高了换热效果，消除了传统折流板结构产生的低流速区或流动死区问题以及换热管和折流板之间的碰撞磨损，避免由于管壳物料温差较大时，导致换热管、壳体或换热管和管板连接接头承受的轴向载荷超载。
按照本发明提供的技术方案，塔式管束换热器包括换热壳体，其特征是：换热壳体中心设有中轴分配管，中轴分配管内从上到下设有多个隔板，多个隔板将中轴分配管内腔分隔成多个独立的分配腔；每个隔板所处高度位置设有一层塔管组件，每层的塔管组件包括多个沿着圆周方向分布的换热管体；所述换热管体的管体部从中轴分配管发散延伸到换热壳体内表面区域，换热管体的进料端连接所处高度位置隔板上方的分配腔腔体，换热管体的出料端连接所处高度位置隔板下方的分配腔腔体。
进一步的，多个隔板沿着中轴分配管长度方向均匀分布。
进一步的，多个换热管体沿着圆周方向均匀分布。
进一步的，换热壳体两端分别设有壳体出料口和壳体进料口。
进一步的，中轴分配管两端分别设有管体进料口和管体出料口。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
本发明结构简单、紧凑、合理，提高了换热效果，消除了传统折流板结构产生的低流速区或流动死区问题以及换热管和折流板之间的碰撞磨损，避免由于管壳物料温差较大时，导致换热管、壳体或换热管和管板连接接头承受的轴向载荷超载。
附图说明
图1为本发明主视图。
图2为图1中A-A剖视图。
附图标记说明：1-换热壳体、2-壳体出料口、3-壳体进料口、4-中轴分配管、5-管体进料口、6-管体出料口、7-换热管体、8-隔板、9-分配腔。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
如图1~2所示，本发明主要包括换热壳体1，换热壳体1中心设有中轴分配管4，中轴分配管4内从上到下设有多个隔板8，多个隔板8将中轴分配管4内腔分隔成多个独立的分配腔9。
所述多个隔板8沿着中轴分配管4长度方向均匀分布，使得隔板8分成的多个独立的分配腔9之间大小相等。
每个隔板8所处高度位置设有一层塔管组件，每层的塔管组件包括多个换热管体7，多个换热管体7沿着圆周方向均匀分布。
所述换热管体7的管体部从中轴分配管4发散延伸到换热壳体1内表面区域，使得换热壳体1内的壳体介质能够与换热管体7中的管体介质充分换热。
所述换热管体7的进料端连接所处高度位置隔板8上方的分配腔腔体，换热管体7的出料端连接所处高度位置隔板8下方的分配腔腔体。
所述换热壳体1两端分别设有壳体出料口2和壳体进料口3，壳体介质通过壳体进料口3进入换热壳体1内与管体介质进行换热，然后通过壳体出料口2流出。
所述中轴分配管4两端分别设有管体进料口5和管体出料口6，管体介质通过管体进料口5进入中轴分配管4中，然后从中轴分配管4第一个分配腔9中流到该层的塔管组件中，并沿着塔管组件进入下一个分配腔9中，最终从管体出料口6中流出。
所述管体介质为温度水，壳体介质为氮气，管壳程流体逆流换热。
本发明充分利用了传统换热器壳程介质横向冲刷换热管束的高效传热原理，并取消了折流板的支撑结构。既保留了传统换热器高效传热的能力，又不会存在由于折流板的折流作用而形成的低流速区或流动死区，当然也不会存在换热管和折流板之间的磨损。同时，当换热器的管壳物料温差较大时，换热管和壳体间的温差应力与工作压力产生的较大轴向载荷会被塔式管束的结构所抵消。

Claims (3)

1.一种塔式管束换热器，包括换热壳体（1），其特征是：换热壳体（1）中心设有中轴分配管（4），中轴分配管（4）内从上到下设有多个隔板（8），多个隔板（8）将中轴分配管（4）内腔分隔成多个独立的分配腔（9）；每个隔板（8）所处高度位置设有一层塔管组件，每层的塔管组件包括多个沿着圆周方向分布的换热管体（7）；所述换热管体（7）的管体部从中轴分配管（4）发散延伸到换热壳体（1）内表面区域，换热管体（7）的进料端连接所处高度位置隔板（8）上方的分配腔（9）腔体，换热管体（7）的出料端连接所处高度位置隔板（8）下方的分配腔（9）腔体；
所述多个隔板（8）沿着中轴分配管（4）长度方向均匀分布；
所述多个换热管体（7）沿着圆周方向均匀分布。
2.如权利要求1所述的塔式管束换热器，其特征是：所述换热壳体（1）两端分别设有壳体出料口（2）和壳体进料口（3）。
3.如权利要求1所述的塔式管束换热器，其特征是：所述中轴分配管（4）两端分别设有管体进料口（5）和管体出料口（6）。
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Citations (6)

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