CN110671952A - 一种壳管式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及换热器技术领域，具体涉及一种壳管式换热器。包括管板和壳盖，管板上设有多个管束穿孔区，任一个管束穿孔区内具有多个管束孔；壳盖有多个，覆盖在对应的管束穿孔区上，壳盖上设有管路接口。本发明中，壳盖只承受其与其与管束穿孔区之间的流体压力，而且，壳盖与管板之间通过焊接的方式连接，使得该壳管式换热器具有更好的承压性能。

Description

一种壳管式换热器

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，具体涉及一种壳管式换热器。

背景技术

壳管式换热器是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。壳管式换热器主要由壳体、管束、折流板、管板、管箱、接管组成，现有技术中，管箱与管板连接，流体先进入管箱内，再通过管板上流通孔的分配进入到管束内。

如中国专利文献CN102563978B公开的一种壳管式换热器，管箱为一体结构，其周边设有螺孔，与管板之间通过螺栓连接，管箱与管板之间形成多个相互独立的空间，在工作时，管箱与管板所围成的空间中具有流体，管箱承受多个相互独立空间的流体压力，管箱承受的总流体压力较大，容易出现泄漏等，使得壳管式换热器承压性能差。

发明内容

因此，本发明提供一种壳管式换热器，以解决现有技术中的壳管式换热器承压性能差的缺陷。

本发明的技术方案为：

一种壳管式换热器，包括管板和壳盖，管板上设有多个管束穿孔区，任一管束穿孔区内具有多个管束孔；壳盖有多个，覆盖在对应的管束穿孔区上，壳盖上设有管路接口。

壳盖与管束穿孔区一一对应设置。

至少有一个所述壳盖与多个管束孔区对应设置。

与多个管束孔区对应设置的壳盖上未设有管路接口，其余壳盖上设有管路接口。

管束穿孔区外围的连接部与壳盖焊接。

一个管束穿孔区内的所有管束孔的面积和为该管束穿孔区面积的20－95％。

壳盖为扇形，且壳盖的底边具有向外凸出的弧度。

壳盖由靠近管板的一侧向远离管板的一侧逐渐收缩成型，在管路接口位置处向远离管板的一侧延伸为管路接口。

壳盖的厚度为5mm－100mm。

壳盖的高度为10mm－50mm。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明的壳管式换热器，包括管板和壳盖，管板上设有多个管束穿孔区，任一管束穿孔区内具有多个管束孔，多个壳盖覆盖在对应的管束穿孔区上，壳盖上设有管路接口，使用时，流体经过管路接口进入壳盖与管板之间所形成的腔体中，或者所述腔体中经过管路接口流出。对于现有技术而言，本发明中，壳盖只承受其覆盖的所述管束穿孔区之间的流体压力，改变了现有技术中管箱承受覆盖的全部空间中的流体产生的总压力，使得该壳管式换热器具有更好的承压性能，而且本发明的壳盖可以便于在换热管发生故障时，可以单独对发生故障的管束穿孔区进行维修，无须取下所有的壳盖，大大提高了维修效率。

2.本发明的壳管式换热器，与多个管束孔区对应设置的壳盖上未设有管路接口，其余壳盖上设有管路接口，壳盖与多个管束孔区之间形成“过渡空间”，流体由处于过渡空间内的其中一个管束孔区的管束流入盖以后，再流入与处于过渡空间内的另一管束孔区相连的管束中，壳盖作为流体过渡区，这种方式可以有效地延长换热管的管程，且使得换热器结构更加紧凑，换热管与管束孔区连接，保证了换热管的稳固性。

3.本发明的壳管式换热器，管束穿孔区外围的连接部与壳盖焊接，使得管板与管箱之间无缝连接。现有技术中，管箱与管板之间通过螺栓连接，管箱与管板之间用塑料垫片对接，耐压效果不理想，当流体压力达到某一值时，流体从所述螺栓渗出，造成一定的危害，而且螺栓拧紧程度不可把控，造成管箱与管板的连接处因局部承压不足产生间隙发生流体泄漏。本发明中壳盖与管板之间通过焊接的方式连接，使得管板的承压性能好，同时这种焊接的方式无须开设螺栓及一体管箱，有效节约了生产成本。

4.本发明的壳管式换热器，壳盖的厚度为5mm－100mm，以保证壳盖具有足够的承压强度。

5.本发明的壳管式换热器，壳盖的高度为10mm－50mm，以保证壳盖与管板之间具有适当的空腔，以满足使用壳管式换热器的设计要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图之一；

图2为图1所示的去掉壳盖的结构示意图；

图3为图1所示的壳盖的立体图的结构示意图；

图4为图1所示的壳盖的仰视图的结构示意图；

图5为本发明的实施方式之一的结构示意图；

图6为本发明的实施方式之二的结构示意图。

附图标记说明：

1－管板；2－壳盖；3－管束穿孔区；4－管路接口；5－管束。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例的壳管式换热器，如图1－4所示，包括管板1、壳盖2和管束5，管板1上设有多个管束穿孔区3，任一管束穿孔区3内具有多个管束孔，管束5与管板1上的管束孔连接，壳盖2与管束穿孔区3一一对应设置，作为可变换的实施方式之一，如图5－图6所示，至少有一个壳盖2与多个管束孔区3对应设置，其上未设有管路接口，壳盖与多个管束孔区之间形成“过渡空间”，流体由处于过渡空间内的其中一个管束孔区的管束流入盖2以后，再流入与处于过渡空间内的另一管束孔区3相连的管束中，壳盖2作为流体过渡区，这种方式可以有效地延长换热管的管程，且使得换热器结构更加紧凑，换热管与管束孔区连接，保证了换热管的稳固性。须指出的是，所述壳盖可与多个所述管束孔区的部分形成“过渡空间”。

壳盖2上设有管路接口4，使用时，流体经过管路接口4进入壳盖2与管板1之间所形成的腔体中，或者所述腔体中经过管路接口4流出。现对于现有技术而言，本发明中，壳盖2只承受其与其与管束穿孔区3之间的流体压力，改变了现有技术中管箱承受多个相互独立空间中的流体产生的压力，使得该壳管式换热器具有更好的承压性能，而且本发明的壳盖2可以便于在换热管发生故障时，可以单独对发生故障的管束穿孔区3进行维修，无须取下所有的壳盖2，大大提高了维修效率。

管束穿孔区3外围的连接部与壳盖2焊接，使得管板1与管箱之间无缝连接。

现有技术中，管箱与管板1之间通过螺栓连接，管箱与管板之间用塑料垫片对接，耐压效果不理想，当流体压力达到某一值时，流体从所述螺栓渗出，造成一定的危害，而且螺栓拧紧程度不可把控，造成管箱与管板1的连接处因局部承压不足产生间隙发生流体泄漏。本发明中壳盖2与管板1之间通过焊接的方式连接，使得管板的承压性能好，同时这种焊接的方式无须开设螺栓及一体管箱，有效节约了生产成本。

其中，管束穿孔区3内的所有管束孔的面积和为该管束穿孔区3面积的20－95％。

其中，如图3和图4所示，壳盖2为扇形，且壳盖2的底边具有向外凸出的弧度，管路接口4位于壳盖2的中部，管路接口4孔径的大小可依据实际要求改变。壳盖2由靠近管板1的一侧向远离管板1的一侧逐渐收缩成型，使得壳盖2的结构更加紧凑，所占空间更小。在管路接口4位置处向远离管板1的一侧延伸为管路接口4，使得流体在流入壳盖2与后，流体压力作用于壳盖2的作用力更加均衡。而且，现有技术中，由于管箱体积和重量较大，人工焊接时不易对准，普遍采用螺栓紧固，而这种壳盖2体积更小，生产其用的模具耗材更少，这种壳盖2的重量更轻，便于人工焊接，需要指出的是，壳盖可以为任意形状，只须满足壳盖的覆盖管束孔区即可，优选地，壳盖与管束孔区的形状相匹配。

经过计算分析，壳盖2的厚度为5mm－100mm，以保证壳盖2具有足够的承压强度。壳盖2的高度为10mm－50mm，以保证壳盖2与管板1之间具有适当的空腔，以满足使用壳管式换热器的设计要求。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种壳管式换热器，其特征在于，包括：

管板(1)，其上设有多个管束穿孔区(3)，任一所述管束穿孔区(3)内具有多个管束孔；

壳盖(2)，具有多个，覆盖在对应的所述管束穿孔区(3)上。

2.根据权利要求1所述的壳管式换热器，其特征在于，所述壳盖(2)与所述管束穿孔区(3)一一对应设置，所述壳盖(2)上设有管路接口(4)。

3.根据权利要求1所述的壳管式换热器，其特征在于，至少有一个所述壳盖(2)与多个所述管束孔区(3)对应设置。

4.根据权利要求3所述的壳管式换热器，其特征在于，与多个所述管束孔区(3)对应设置的壳盖(2)上未设有管路接口，其余所述壳盖(2)上设有所述管路接口。

5.根据权利要求1－4任一项所述的壳管式换热器，其特征在于，所述管束穿孔区(3)外围的连接部与所述壳盖(2)焊接。

6.根据权利要求5所述的壳管式换热器，其特征在于，一个所述管束穿孔区(3)内的所有所述管束孔的面积和为该所述管束穿孔区(3)面积的20－95％。

7.根据权利要求1所述的壳管式换热器，其特征在于，所述壳盖(2)为扇形，且所述壳盖(2)的底边具有向外凸出的弧度。

8.根据权利要求2或4所述的壳管式换热器，其特征在于，所述壳盖(2)由靠近所述管板(1)的一侧向远离所述管板(1)的一侧逐渐收缩成型，在所述管路接口(4)位置处向远离所述管板(1)的一侧延伸为所述管路接口(4)。

9.根据权利要求1－8中任一项所述的壳管式换热器，其特征在于，所述壳盖(2)的厚度为5mm－100mm。

10.根据权利要求1－9中任一项所述的壳管式换热器，其特征在于，所述壳盖(2)的高度为10mm－50mm。

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