CN116608712A - 一种镍基合金热交换器及其快速装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镍基合金热交换器及其快速装配方法，包括壳体，所述壳体上设置有两组壳体接管，所述壳体两端设置有管箱，所述管箱上设置有管箱接管；所述壳体内对称设置有两组安装板，两组所述安装板之间设置有多组传输组件，所述传输组件包括折流板，所述折流板与壳体内腔连接，所述折流板上设置有多组固定管道，每组所述固定管道的两端均设置有特斯拉阀，两组管箱之间通过多组特斯拉阀并联进行连通；本发明的有益效果是：通过上述设置的多组特斯拉阀并联形成的管路，相比于原有的圆状管路，能有效地提高换热的接触面积，同时特斯拉阀并联的管路可以增加管路的内部流动性，从而增加换热系数，提高换热效率。

Description

一种镍基合金热交换器及其快速装配方法

技术领域

本发明涉及一种镍基合金热交换器及其快速装配方法。

背景技术

固定管板式换热器是指管束两端管板采用焊接方法与壳体固定连接的管壳式换热器。管板与壳体焊接后也可兼作法兰，与管箱法兰用螺栓连接。优点是结构简单，在保证相等传热面的条件下所需的壳体内径最小。

现有技术中例如公告号为CN207123209U的中国专利公开了固定管板式换热器，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，本实用新型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。

但是上述方案在进行换热时，换热的效率较低，而且整体的体积较大不便于进行拆卸运输，鉴于此，本发明提出了一种镍基合金热交换器及其快速装配方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镍基合金热交换器及其快速装配方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种镍基合金热交换器，包括壳体，所述壳体上设置有两组壳体接管，所述壳体两端设置有管箱，所述管箱上设置有管箱接管；

所述壳体内对称设置有两组安装板，两组所述安装板之间设置有多组传输组件，所述传输组件包括折流板，所述折流板与壳体内腔连接，所述折流板上设置有多组固定管道，每组所述固定管道的两端均设置有特斯拉阀，两组管箱之间通过多组特斯拉阀并联进行连通。

作为上述技术方案的改进，所述固定管道的两端有第一连接法兰，所述特斯拉阀的两端设置有第二连接法兰；

相邻的第一连接法兰、第二连接法兰之间通过螺栓连接，相邻的两组第二连接法兰之间通过螺栓连接。

作为上述技术方案的改进，所述安装板上设置有多组安装管道，所述安装管道朝向壳体中心位置的管口上设置有第三连接法兰，相邻的第二连接法兰与第三连接法兰之间通过螺栓连接，使得两组管箱通过多组并联的特斯拉阀进行连通。

作为上述技术方案的改进，所述壳体上对称设置有两组支座；

多组所述传输组件设置在两组壳体接管之间，两组所述壳体接管的管口分别朝上、朝下设置，两组所述管箱接管的管口分别朝上、朝下设置。

作为上述技术方案的改进，所述壳体对称设置有两组壳体法兰盘，所述管箱设置有管箱法兰盘，所述壳体法兰盘与管箱法兰盘之间位置匹配，所述壳体法兰盘与管箱法兰盘之间通过螺栓连接。

作为上述技术方案的改进，所述壳体法兰盘、管箱法兰盘之间设置有密封板；

所述安装板上设置有密封环板，所述密封板与密封环板配合，使得壳体与管箱不连通。

作为上述技术方案的改进，所述密封环板与安装板之间设置有固定环板；

所述密封环板上开设有多组呈环形阵列排列的第一连接孔，所述密封板上开设有多组呈环形阵列排列的第二连接孔、第三连接孔，所述第一连接孔与第二连接孔之间通过螺栓连接，所述壳体法兰盘与管箱法兰盘之间的螺栓设置在第三连接孔中，使得密封板固定在壳体法兰盘、管箱法兰盘之间。

作为上述技术方案的改进，所述壳体顶端内壁中心以及底端内壁中心均设置有两组导向条，两组所述导向条之间设置有导向槽；

所述折流板上设置有第一导向板，所述第一导向板滑动设置在导向槽中，所述安装板上对称设置有两组第二导向板，所述第二导向板滑动设置在导向槽中。

一种镍基合金热交换器的快速装配方法，包括以下步骤：

S1、支座定位：

将两组支座安装在壳体的外壁上，并使得两组壳体接管竖直设置，同时对壳体内的杂质进行清理；

S2、传输组装：

将多组传输组件并联在一起形成多组流通的管路，并对管路进行密封性检测；

S3、安装板固定：

将两组安装板置于多组流通管路的两侧，并将安装板连接在S2、传输组装中的管路上，并再次对进行密封性检测；

S4、牵引进壳：

将导向槽涂抹润滑剂，并在壳体的一端架设卷扬机，通过卷扬机将S3、安装板固定中密封检测完成的安装板牵引进导向槽中，之后卷扬机持续牵引，直至S2、传输组装中检测完成的管路、S3、安装板固定中的两组安装板完全置于壳体内腔；

S5、密封板连接：

将两组密封板分别连接在两组密封环板上，并将密封板对齐在壳体法兰盘上；

S6、管箱固定：

将两组管箱上的管箱法兰盘与壳体法兰盘对齐，并通过螺栓连接，在管箱法兰盘、壳体法兰盘连接完成后即可对密封板定位；

S7、壳体检测：

将底端一组壳体接管进行封堵，并从顶端一组壳体接管进行注水，并检测是否有泄漏情况，如若有泄露现象对泄漏处进行处理，直至泄露消失；

S8、管箱检测：

若S7、壳体检测中壳体密封检测合格，排出S7、壳体检测中的水源，并将底端一组管箱接管进行封堵，从顶端一组管箱接管进行注水，并检测是否有泄漏情况，如若有泄露现象对泄漏处进行处理，直至泄露消失。

作为上述技术方案的改进，在S4、牵引进壳中，在安装板、传输组件进行牵引时，将第一导向板、第二导向板对齐在导向槽中，在进行牵引时，使得第一导向板、第二导向板滑动在导向槽中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在进行装配时，先对传输组件进行组件，使得多组传输组件即多组特斯拉阀串联，之后将特斯拉阀置于壳体内腔，并安装管箱，从而使得两组管箱之间进行连通；

通过上述设置的多组特斯拉阀并联形成的管路，相比于原有的圆状管路，能有效地提高换热的接触面积，同时特斯拉阀并联的管路可以增加管路的内部流动性，从而增加换热系数，提高换热效率；

通过上述设置的多组特斯拉阀并联形成的管路，相比于原有的圆状管路，特斯拉阀具有更大的传热面积和更好的热传递性能，能够以较小的体积完成较好的换热，可以检索设备整体的重量和体积，从而降低生产和运输的成本；

通过上述设置的多组特斯拉阀并联形成的管路，由于特斯拉阀具有一个横向螺旋形的凸起结构，可以在流体通过时生成涡旋和剪切力，从而改善流体分布和混合，相比于原有的圆状管路，能避免流体中心位置与流体接触管路内壁位置之间出现温度差，能达到更好的换热效果。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明侧视图；

图3为本发明图2中A-A的剖视图；

图4为本发明管箱的结构示意图；

图5为本发明壳体的结构示意图；

图6为本发明图5中B处的放大结构示意图；

图7为本发明传输组件的连接示意图；

图8为本发明传输组件的结构示意图；

图9为本发明图8中C处的放大结构示意图；

图10为本发明安装板的结构示意图；

图11为本发明安装板其他角度的结构示意图；

图12为本发明密封板的结构示意图。

图中：10、壳体；11、壳体接管；12、壳体法兰盘；13、导向条；14、导向槽；20、支座；30、管箱；31、管箱接管；32、管箱法兰盘；40、传输组件；41、特斯拉阀；42、折流板；43、第一导向板；44、第一连接法兰；45、固定管道；46、第二连接法兰；50、安装板；51、安装管道；52、密封环板；53、第三连接法兰；54、第二导向板；55、第一连接孔；56、固定环板；60、密封板；61、第二连接孔；62、第三连接孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

实施例：

如图1-12所示，本实施例提出了一种镍基合金热交换器，包括壳体10，所述壳体10上设置有两组壳体接管11，所述壳体10两端设置有管箱30，所述管箱30上设置有管箱接管31；

所述壳体10内对称设置有两组安装板50，两组所述安装板50之间设置有多组传输组件40，所述传输组件40包括折流板42，所述折流板42与壳体10内腔连接，所述折流板42上设置有多组固定管道45，每组所述固定管道45的两端均设置有特斯拉阀41，两组管箱30之间通过多组特斯拉阀41并联进行连通。

本案中，折流板42分别上下交错设置在壳体10中，请参阅图3、图7。

本实施列中，在进行装配时，先对传输组件40进行组件，使得多组传输组件40即多组特斯拉阀41串联，之后将特斯拉阀41置于壳体10内腔，并安装管箱30，从而使得两组管箱30之间进行连通；

通过上述设置的多组特斯拉阀41并联形成的管路，相比于原有的圆状管路，能有效地提高换热的接触面积，同时特斯拉阀41并联的管路可以增加管路的内部流动性，从而增加换热系数，提高换热效率；

通过上述设置的多组特斯拉阀41并联形成的管路，相比于原有的圆状管路，特斯拉阀41具有更大的传热面积和更好的热传递性能，能够以较小的体积完成较好的换热，可以检索设备整体的重量和体积，从而降低生产和运输的成本；

通过上述设置的多组特斯拉阀41并联形成的管路，由于特斯拉阀41具有一个横向螺旋形的凸起结构，可以在流体通过时生成涡旋和剪切力，从而改善流体分布和混合，相比于原有的圆状管路，能避免流体中心位置与流体接触管路内壁位置之间出现温度差，能达到更好的换热效果。

具体的，所述固定管道45的两端有第一连接法兰44，所述特斯拉阀41的两端设置有第二连接法兰46；

相邻的第一连接法兰44、第二连接法兰46之间通过螺栓连接，相邻的两组第二连接法兰46之间通过螺栓连接。

本实施例中，第一连接法兰44、第二连接法兰46之间连接进行密封处理，同时当两组第二连接法兰46之间连接时也进行密封处理；

上述描述的连接状态请参阅图7、图8，从而保持密封性能，同时在后期出现问题时，能便于单独进行拆卸维护；

当然，在多组折流板42如图7、图8中交错设置时，特斯拉阀41的长度不同，以便于壳体10中的流体更好地与传输组件40进行接触。

具体的，所述安装板50上设置有多组安装管道51，所述安装管道51朝向壳体10中心位置的管口上设置有第三连接法兰53，相邻的第二连接法兰46与第三连接法兰53之间通过螺栓连接，使得两组管箱30通过多组并联的特斯拉阀41进行连通。

本实施例中，通过设置的安装板50，能便于多组传输组件40固定在壳体10的内腔。

具体的，所述壳体10上对称设置有两组支座20；

多组所述传输组件40设置在两组壳体接管11之间，两组所述壳体接管11的管口分别朝上、朝下设置，两组所述管箱接管31的管口分别朝上、朝下设置。

本案中，多组特斯拉阀41在并联时首尾相邻，使得其形成一个更长的特斯拉阀41的管路；

由于特斯拉阀41的特性，将特斯拉阀41的两端分别设为阻力小管口、阻力大管口，水流通过阻力小管口至阻力大管口方向进入至特斯拉阀41时为顺畅流动，而相反则不能顺畅流动，管箱接管31朝上设置的管箱30设置在特斯拉阀41的阻力小管口处，以便将液体导入之特斯拉阀41中。

具体的，所述壳体10对称设置有两组壳体法兰盘12，所述管箱30设置有管箱法兰盘32，所述壳体法兰盘12与管箱法兰盘32之间位置匹配，所述壳体法兰盘12与管箱法兰盘32之间通过螺栓连接。

本实施例中，通过壳体法兰盘12与管箱法兰盘32之间配合，能便于整体进行装配。

具体的，所述壳体法兰盘12、管箱法兰盘32之间设置有密封板60；

所述安装板50上设置有密封环板52，所述密封板60与密封环板52配合，使得壳体10与管箱30不连通。

本实施例中，通过设置的密封板60，在对安装板50进行固定的前提下，还能使得壳体10与管箱30之间不连通，以保证壳体10内的密封性能。

具体的，所述密封环板52与安装板50之间设置有固定环板56；

所述密封环板52上开设有多组呈环形阵列排列的第一连接孔55，所述密封板60上开设有多组呈环形阵列排列的第二连接孔61、第三连接孔62，所述第一连接孔55与第二连接孔61之间通过螺栓连接，所述壳体法兰盘12与管箱法兰盘32之间的螺栓设置在第三连接孔62中，使得密封板60固定在壳体法兰盘12、管箱法兰盘32之间。

本实施例中，通过第一连接孔55、第二连接孔61以及第三连接孔62之间的配合，能便于传输组件40进行固定，以及保证壳体10内的密封性能，同时整体不需要进行焊接处理，能简化制造流程便于进行快速的装配，而且也能便于后期进行维护。

具体的，所述壳体10顶端内壁中心以及底端内壁中心均设置有两组导向条13，两组所述导向条13之间设置有导向槽14；

所述折流板42上设置有第一导向板43，所述第一导向板43滑动设置在导向槽14中，所述安装板50上对称设置有两组第二导向板54，所述第二导向板54滑动设置在导向槽14中。

本案中，壳体接管11不设置在壳体10的中心位置上，请参阅图1、图3，以便第一导向板43、第二导向板54能顺利在导向槽14中滑动。

本实施例中，通过导向槽14，能对第一导向板43进行定位，在折流板42置于壳体10内时，能保证折流板42的稳定，从而便于对多组特斯拉阀41进行支撑。

一种镍基合金热交换器的快速装配方法，包括以下步骤：

S1、支座定位：

将两组支座20安装在壳体10的外壁上，并使得两组壳体接管11竖直设置，同时对壳体10内的杂质进行清理；

S2、传输组装：

将多组传输组件40并联在一起形成多组流通的管路，并对管路进行密封性检测；

S3、安装板固定：

将两组安装板50置于多组流通管路的两侧，并将安装板50连接在S2、传输组装中的管路上，并再次对进行密封性检测；

S4、牵引进壳：

将导向槽14涂抹润滑剂，并在壳体10的一端架设卷扬机，通过卷扬机将S3、安装板固定中密封检测完成的安装板50牵引进导向槽14中，之后卷扬机持续牵引，直至S2、传输组装中检测完成的管路、S3、安装板固定中的两组安装板50完全置于壳体10内腔；

S5、密封板连接：

将两组密封板60分别连接在两组密封环板52上，并将密封板60对齐在壳体法兰盘12上；

S6、管箱固定：

将两组管箱30上的管箱法兰盘32与壳体法兰盘12对齐，并通过螺栓连接，在管箱法兰盘32、壳体法兰盘12连接完成后即可对密封板60定位；

S7、壳体检测：

将底端一组壳体接管11进行封堵，并从顶端一组壳体接管11进行注水，并检测是否有泄漏情况，如若有泄露现象对泄漏处进行处理，直至泄露消失；

S8、管箱检测：

若S7、壳体检测中壳体10密封检测合格，排出S7、壳体检测中的水源，并将底端一组管箱接管31进行封堵，从顶端一组管箱接管31进行注水，并检测是否有泄漏情况，如若有泄露现象对泄漏处进行处理，直至泄露消失。

本实施例中，通过上述的装配方法，能简化制造流程，降低制造复杂度，提高生产效率；采用全部用法兰连接的方式，可以方便地进行维护和清洗。当需要维修或更换换热管时，只需拆卸法兰，而不必进行复杂的拆卸和焊接而且也能方便设备的运输和组装。

具体的，在S4、牵引进壳中，在安装板50、传输组件40进行牵引时，将第一导向板43、第二导向板54对齐在导向槽14中，在进行牵引时，使得第一导向板43、第二导向板54滑动在导向槽14中。

本实施例中，通过上述的方法，在传输组件40置于壳体10中时，折流板42上的第一导向板43能起到支撑定位的作用，从而防止多组特斯拉阀41组装长度过长，造成两端高中间低的现象。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种镍基合金热交换器，其特征在于：包括壳体（10），所述壳体（10）上设置有两组壳体接管（11），所述壳体（10）两端设置有管箱（30），所述管箱（30）上设置有管箱接管（31）；

所述壳体（10）内对称设置有两组安装板（50），两组所述安装板（50）之间设置有多组传输组件（40），所述传输组件（40）包括折流板（42），所述折流板（42）与壳体（10）内腔连接，所述折流板（42）上设置有多组固定管道（45），每组所述固定管道（45）的两端均设置有特斯拉阀（41），两组管箱（30）之间通过多组特斯拉阀（41）并联进行连通。

2.根据权利要求1所述的一种镍基合金热交换器，其特征在于：所述固定管道（45）的两端有第一连接法兰（44），所述特斯拉阀（41）的两端设置有第二连接法兰（46）；

相邻的第一连接法兰（44）、第二连接法兰（46）之间通过螺栓连接，相邻的两组第二连接法兰（46）之间通过螺栓连接。

3.根据权利要求2所述的一种镍基合金热交换器，其特征在于：所述安装板（50）上设置有多组安装管道（51），所述安装管道（51）朝向壳体（10）中心位置的管口上设置有第三连接法兰（53），相邻的第二连接法兰（46）与第三连接法兰（53）之间通过螺栓连接，使得两组管箱（30）通过多组并联的特斯拉阀（41）进行连通。

4.根据权利要求1所述的一种镍基合金热交换器，其特征在于：所述壳体（10）上对称设置有两组支座（20）；

多组所述传输组件（40）设置在两组壳体接管（11）之间，两组所述壳体接管（11）的管口分别朝上、朝下设置，两组所述管箱接管（31）的管口分别朝上、朝下设置。

5.根据权利要求1所述的一种镍基合金热交换器，其特征在于：所述壳体（10）对称设置有两组壳体法兰盘（12），所述管箱（30）设置有管箱法兰盘（32），所述壳体法兰盘（12）与管箱法兰盘（32）之间位置匹配，所述壳体法兰盘（12）与管箱法兰盘（32）之间通过螺栓连接。

6.根据权利要求5所述的一种镍基合金热交换器，其特征在于：所述壳体法兰盘（12）、管箱法兰盘（32）之间设置有密封板（60）；

所述安装板（50）上设置有密封环板（52），所述密封板（60）与密封环板（52）配合，使得壳体（10）与管箱（30）不连通。

7.根据权利要求6所述的一种镍基合金热交换器，其特征在于：所述密封环板（52）与安装板（50）之间设置有固定环板（56）；

所述密封环板（52）上开设有多组呈环形阵列排列的第一连接孔（55），所述密封板（60）上开设有多组呈环形阵列排列的第二连接孔（61）、第三连接孔（62），所述第一连接孔（55）与第二连接孔（61）之间通过螺栓连接，所述壳体法兰盘（12）与管箱法兰盘（32）之间的螺栓设置在第三连接孔（62）中，使得密封板（60）固定在壳体法兰盘（12）、管箱法兰盘（32）之间。

8.根据权利要求1所述的一种镍基合金热交换器，其特征在于：所述壳体（10）顶端内壁中心以及底端内壁中心均设置有两组导向条（13），两组所述导向条（13）之间设置有导向槽（14）；

所述折流板（42）上设置有第一导向板（43），所述第一导向板（43）滑动设置在导向槽（14）中，所述安装板（50）上对称设置有两组第二导向板（54），所述第二导向板（54）滑动设置在导向槽（14）中。

9.基于权利要求1-8任意一项所述的一种镍基合金热交换器的快速装配方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、支座定位：

将两组支座（20）安装在壳体（10）的外壁上，并使得两组壳体接管（11）竖直设置，同时对壳体（10）内的杂质进行清理；

S2、传输组装：

将多组传输组件（40）并联在一起形成多组流通的管路，并对管路进行密封性检测；

S3、安装板固定：

将两组安装板（50）置于多组流通管路的两侧，并将安装板（50）连接在S2、传输组装中的管路上，并再次对进行密封性检测；

S4、牵引进壳：

将导向槽（14）涂抹润滑剂，并在壳体（10）的一端架设卷扬机，通过卷扬机将S3、安装板固定中密封检测完成的安装板（50）牵引进导向槽（14）中，之后卷扬机持续牵引，直至S2、传输组装中检测完成的管路、S3、安装板固定中的两组安装板（50）完全置于壳体（10）内腔；

S5、密封板连接：

将两组密封板（60）分别连接在两组密封环板（52）上，并将密封板（60）对齐在壳体法兰盘（12）上；

S6、管箱固定：

将两组管箱（30）上的管箱法兰盘（32）与壳体法兰盘（12）对齐，并通过螺栓连接，在管箱法兰盘（32）、壳体法兰盘（12）连接完成后即可对密封板（60）定位；

S7、壳体检测：

将底端一组壳体接管（11）进行封堵，并从顶端一组壳体接管（11）进行注水，并检测是否有泄漏情况，如若有泄露现象对泄漏处进行处理，直至泄露消失；

S8、管箱检测：

若S7、壳体检测中壳体（10）密封检测合格，排出S7、壳体检测中的水源，并将底端一组管箱接管（31）进行封堵，从顶端一组管箱接管（31）进行注水，并检测是否有泄漏情况，如若有泄露现象对泄漏处进行处理，直至泄露消失。

10.根据权利要求9所述的一种镍基合金热交换器的快速装配方法，其特征在于：在S4、牵引进壳中，在安装板（50）、传输组件（40）进行牵引时，将第一导向板（43）、第二导向板（54）对齐在导向槽（14）中，在进行牵引时，使得第一导向板（43）、第二导向板（54）滑动在导向槽（14）中。