CN202928408U - 一种u型管换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种U型管换热器，包括壳体、与壳体连接的钽钢复合管板和与钽钢复合管板连接的管箱，壳体内设置有拉杆、定距管、多块折流板和钽制U型换热管，管箱内设置有将管箱内部空间分割成上管程和下管程的隔板，钽制U型换热管的两端贯穿钽钢复合管板且分别与上管程和下管程相连通，上管程上连接有硫酸进口，下管程上连接有硫酸出口，上管程内设置有第一钽内衬层，下管程内设置有第二钽内衬层，硫酸进口的内表面上设置有第三钽内衬层，硫酸出口的内表面上设置有第四钽内衬层，壳体上设置有冷却水进口和冷却水出口。本实用新型设计合理，安装维修方便，传热效率高，制作加工方便，成本低廉，使用效果好，便于推广使用。

Description

一种U型管换热器

技术领域

本实用新型涉及热交换设备技术领域，尤其是涉及一种U型管换热器。

背景技术

硫酸作为一种重要的化工工业原料在石化行业中被大量的应用，由于其强腐蚀性，在输送及使用过程中，对设备的腐蚀较强，普通金属材料制造的设备不能满足其要求。对于硫酸的热交换设备，目前使用较多的是搪玻璃设备与四氟设备，搪玻璃设备容易发生崩瓷、玻璃换热管断裂，四氟设备换热管强度低、高温下容易软化变形，此类设备普遍传热系数低，传热效果差，结构复杂，不便于维修。钽作为一种抗腐蚀金属，具有良好的韧性、延展性、导热性和高熔点等显著特性，近年来，在腐蚀性介质中使用越来越广泛，但是如果用纯钽制作换热器，其成本高昂，而且加工制作不方便。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种U型管换热器，其设计合理，安装维修方便，传热效率高，工作可靠性高，制作加工方便，成本低廉，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种U型管换热器，其特征在于：包括壳体、与壳体一端可拆卸连接的钽钢复合管板和与钽钢复合管板可拆卸连接的管箱，所述壳体的另一端为封闭端，所述壳体内设置有与钽钢复合管板连接的拉杆、套装在拉杆上的定距管、间隔固定在定距管上的多块折流板和贯穿多块折流板的钽制U型换热管，所述管箱内设置有用于将管箱内部空间分割成上管程和下管程的隔板，所述钽制U型换热管的两端贯穿钽钢复合管板且分别与管箱内的上管程和下管程相连通，且所述钽钢复合管板上设置有供所述钽制U型换热管穿过的换热管管孔，所述上管程上连接有硫酸进口，所述下管程上连接有硫酸出口，所述上管程内设置有用于将上管程的内表面全部包裹起来的第一钽内衬层，所述下管程内设置有用于将下管程的内表面全部包裹起来的第二钽内衬层，所述硫酸进口的内表面上设置有用于将硫酸进口的内表面全部包裹起来的第三钽内衬层，所述硫酸出口的内表面上设置有用于将硫酸出口的内表面全部包裹起来的第四钽内衬层，所述壳体的上部设置有冷却水进口，所述壳体的下部设置有冷却水出口。

上述的一种U型管换热器，其特征在于：包括鞍座，所述壳体固定连接在所述鞍座上。

上述的一种U型管换热器，其特征在于：所述钽钢复合管板上固定连接有防松支耳，所述壳体、钽钢复合管板和管箱通过穿过壳体、防松支耳和管箱的螺柱可拆卸连接为一体。

上述的一种U型管换热器，其特征在于：所述硫酸进口的端部设置有硫酸进口管法兰，所述硫酸进口的内壁上靠近所述硫酸进口管法兰的位置处设置有第一焊接槽，所述第一焊接槽中垫有第一钽垫板，所述第三钽内衬层由设置在所述硫酸进口内部的第三钽内衬直管和设置在硫酸进口管法兰处的第一钽翻边构成，所述第三钽内衬直管与所述第一钽翻边焊接连接，所述第一钽垫板位于所述第三钽内衬直管与所述第一钽翻边焊接连接的位置处。

上述的一种U型管换热器，其特征在于：所述硫酸出口的端部设置有硫酸出口管法兰，所述硫酸出口的内壁上靠近所述硫酸出口管法兰的位置处设置有第二焊接槽，所述第二焊接槽中垫有第二钽垫板，所述第四钽内衬层由设置在所述硫酸出口内部的第四钽内衬直管和设置在硫酸出口管法兰处的第二钽翻边构成，所述第四钽内衬直管与所述第二钽翻边焊接连接，所述第二钽垫板位于所述第四钽内衬直管与所述第二钽翻边焊接连接的位置处。

上述的一种U型管换热器，其特征在于：所述换热管管孔内设置有多个用于与所述钽制U型换热管胀接的胀接槽。

上述的一种U型管换热器，其特征在于：所述壳体与所述钽钢复合管板之间，以及所述钽钢复合管板与所述管箱之间均设置有密封垫圈。

上述的一种U型管换热器，其特征在于：位于所述冷却水进口下方的定距管上固定连接有防冲挡板。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型管箱、钽钢复合管板与壳体为可拆卸式连接结构，设计合理，安装方便，若管箱或者壳体损坏，都可以进行更换，维修方便。

2、本实用新型能耐高温高腐蚀性物料，适用于管程为高温强腐蚀物料的换热，壳程为冷却水，传热效率高，能够在温度20℃～200℃、压力0.1MPa～2.0MPa条件下长时间安全运行，工作可靠性高。

3、本实用新型管箱为钽内衬管箱，相比于纯钽或钽钢复合管箱，制作加工方便，成本低廉。

4、本实用新型的使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型设计合理，安装维修方便，传热效率高，工作可靠性高，制作加工方便，成本低廉，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的A部放大图。

图3为图1的B部放大图。

图4为图1的C部和D部放大图。

附图标记说明:

1—管箱；         1-1—上管程；            1-2—下管程；

2—隔板；         3-1—第一钽内衬层；      3-2—第二钽内衬层；

3-3—第三钽内衬层；    3-31—第三钽内衬直管；

3-32—第一钽翻边；     3-4—第四钽内衬层；

3-41—第四钽内衬直管； 3-42—第二钽翻边；

4—胀接槽；       5—密封垫圈；            6—硫酸出口管法兰；

7—防松支耳；     8—钽钢复合管板；        9—防冲挡板；

10—壳体；        11—折流板；             12—拉杆；

13—定距管；      14—钽制U型换热管；      15—硫酸出口；

16—硫酸进口；    17—冷却水进口；         18—冷却水出口；

19—鞍座；        20—硫酸进口管法兰；     21-1—第一钽垫板；

21-2—第二钽垫板。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括壳体10、与壳体10一端可拆卸连接的钽钢复合管板8和与钽钢复合管板8可拆卸连接的管箱1，所述壳体10的另一端为封闭端，所述壳体10内设置有与钽钢复合管板8连接的拉杆12、套装在拉杆12上的定距管13、间隔固定在定距管13上的多块折流板11和贯穿多块折流板11的钽制U型换热管14，所述管箱1内设置有用于将管箱1内部空间分割成上管程1-1和下管程1-2的隔板2，所述钽制U型换热管14的两端贯穿钽钢复合管板8且分别与管箱1内的上管程1-1和下管程1-2相连通，且所述钽钢复合管板8上设置有供所述钽制U型换热管14穿过的换热管管孔，所述上管程1-1上连接有硫酸进口16，所述下管程1-2上连接有硫酸出口15，所述上管程1-1内设置有用于将上管程1-1的内表面全部包裹起来的第一钽内衬层3-1，所述下管程1-2内设置有用于将下管程1-2的内表面全部包裹起来的第二钽内衬层3-2，所述硫酸进口16的内表面上设置有用于将硫酸进口16的内表面全部包裹起来的第三钽内衬层3-3，所述硫酸出口15的内表面上设置有用于将硫酸出口15的内表面全部包裹起来的第四钽内衬层3-4，所述壳体10的上部设置有冷却水进口17，所述壳体10的下部设置有冷却水出口18。第一钽内衬层3-1和第二钽内衬层3-2的设置，能够防止硫酸腐蚀管箱1和隔板2；第三钽内衬层3-3的设置，能够防止硫酸腐蚀硫酸进口16；第四钽内衬层3-4的设置，能够防止硫酸腐蚀硫酸出口15。

如图1所示，本实施例中，本实用新型还包括鞍座19，所述壳体10固定连接在所述鞍座19上。所述钽钢复合管板8上固定连接有防松支耳7，所述壳体10、钽钢复合管板8和管箱1通过穿过壳体10、防松支耳7和管箱1的螺柱可拆卸连接为一体。防松支耳7的设置，一方面实现了壳体10、钽钢复合管板8和管箱1的可拆卸连接，可拆卸连接的结构使得管箱1或者壳体10损坏时，都可以方便地进行更换；另一方面可以防止钽钢复合管板8在生产运行过程中的下滑，有效避免了对钽制U型换热管14的损坏。

结合图2，本实施例中，所述硫酸进口16的端部设置有硫酸进口管法兰20，所述硫酸进口16的内壁上靠近所述硫酸进口管法兰20的位置处设置有第一焊接槽，所述第一焊接槽中垫有第一钽垫板21-1，所述第三钽内衬层由设置在所述硫酸进口16内部的第三钽内衬直管3-31和设置在硫酸进口管法兰20处的第一钽翻边3-32构成，所述第三钽内衬直管3-31与所述第一钽翻边3-32焊接连接，所述第一钽垫板21-1位于所述第三钽内衬直管3-31与所述第一钽翻边3-32焊接连接的位置处。第一钽垫板21-1的设置，防止了第三钽内衬直管3-31与所述第一钽翻边3-32合拢焊缝焊接时硫酸进口管法兰20的熔化。

结合图3，本实施例中，所述硫酸出口15的端部设置有硫酸出口管法兰6，所述硫酸出口15的内壁上靠近所述硫酸出口管法兰6的位置处设置有第二焊接槽，所述第二焊接槽中垫有第二钽垫板21-2，所述第四钽内衬层3-4由设置在所述硫酸出口15内部的第四钽内衬直管3-41和设置在硫酸出口管法兰6处的第二钽翻边3-42构成，所述第四钽内衬直管3-41与所述第二钽翻边3-42焊接连接，所述第二钽垫板21-2位于所述第四钽内衬直管3-41与所述第二钽翻边3-42焊接连接的位置处。第二钽垫板21-2的设置，防止了第四钽内衬直管3-41与所述第二钽翻边3-42合拢焊缝焊接时硫酸出口管法兰6的熔化。

结合图4，本实施例中，所述换热管管孔内设置有多个用于与所述钽制U型换热管14胀接的胀接槽4。加工时，所述钽制U型换热管14先通过胀接槽4与钽钢复合管板8胀接，然后再进行焊接。

如图1所示，本实施例中，所述壳体10与所述钽钢复合管板8之间，以及所述钽钢复合管板8与所述管箱1之间均设置有密封垫圈5。位于所述冷却水进口17下方的定距管13上固定连接有防冲挡板9。

本实用新型的工作原理及工作过程是：高温高浓度的硫酸从硫酸进口16进入管箱1内，再进入钽制U型换热管14内，冷却水从壳体10上的冷却水进口17进入壳体10内，钽制U型换热管14管内侧的硫酸与管外侧的冷却水经过换热降温后从管箱1上的硫酸出口15流出换热器，管外侧的冷却水经过换热升温后从壳体10上的冷却水出口18流出换热器。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种U型管换热器，其特征在于：包括壳体（10）、与壳体（10）一端可拆卸连接的钽钢复合管板（8）和与钽钢复合管板（8）可拆卸连接的管箱（1），所述壳体（10）的另一端为封闭端，所述壳体（10）内设置有与钽钢复合管板（8）连接的拉杆（12）、套装在拉杆（12）上的定距管（13）、间隔固定在定距管（13）上的多块折流板（11）和贯穿多块折流板（11）的钽制U型换热管（14），所述管箱（1）内设置有用于将管箱（1）内部空间分割成上管程（1-1）和下管程（1-2）的隔板（2），所述钽制U型换热管（14）的两端贯穿钽钢复合管板（8）且分别与管箱（1）内的上管程（1-1）和下管程（1-2）相连通，且所述钽钢复合管板（8）上设置有供所述钽制U型换热管（14）穿过的换热管管孔，所述上管程（1-1）上连接有硫酸进口（16），所述下管程（1-2）上连接有硫酸出口（15），所述上管程（1-1）内设置有用于将上管程（1-1）的内表面全部包裹起来的第一钽内衬层（3-1），所述下管程（1-2）内设置有用于将下管程（1-2）的内表面全部包裹起来的第二钽内衬层（3-2），所述硫酸进口（16）的内表面上设置有用于将硫酸进口（16）的内表面全部包裹起来的第三钽内衬层（3-3），所述硫酸出口（15）的内表面上设置有用于将硫酸出口（15）的内表面全部包裹起来的第四钽内衬层（3-4），所述壳体（10）的上部设置有冷却水进口（17），所述壳体（10）的下部设置有冷却水出口（18）。

2.按照权利要求1所述的一种U型管换热器，其特征在于：包括鞍座（19），所述壳体（10）固定连接在所述鞍座（19）上。

3.按照权利要求1或2所述的一种U型管换热器，其特征在于：所述钽钢复合管板（8）上固定连接有防松支耳（7），所述壳体（10）、钽钢复合管板（8）和管箱（1）通过穿过壳体（10）、防松支耳（7）和管箱（1）的螺柱可拆卸连接为一体。

4.按照权利要求1或2所述的一种U型管换热器，其特征在于：所述硫酸进口（16）的端部设置有硫酸进口管法兰（20），所述硫酸进口（16）的内壁上靠近所述硫酸进口管法兰（20）的位置处设置有第一焊接槽，所述第一焊接槽中垫有第一钽垫板（21-1），所述第三钽内衬层（3-3）由设置在所述硫酸进口（16）内部的第三钽内衬直管（3-31）和设置在硫酸进口管法兰（20）处的第一钽翻边（3-32）构成，所述第三钽内衬直管（3-31）与所述第一钽翻边（3-32）焊接连接，所述第一钽垫板（21-1）位于所述第三钽内衬直管（3-31）与所述第一钽翻边（3-32）焊接连接的位置处。

5.按照权利要求1或2所述的一种U型管换热器，其特征在于：所述硫酸出口（15）的端部设置有硫酸出口管法兰（6），所述硫酸出口（15）的内壁上靠近所述硫酸出口管法兰（6）的位置处设置有第二焊接槽，所述第二焊接槽中垫有第二钽垫板（21-2），所述第四钽内衬层（3-4）由设置在所述硫酸出口（15）内部的第四钽内衬直管（3-41）和设置在硫酸出口管法兰（6）处的第二钽翻边（3-42）构成，所述第四钽内衬直管（3-41）与所述第二钽翻边（3-42）焊接连接，所述第二钽垫板（21-2）位于所述第四钽内衬直管（3-41）与所述第二钽翻边（3-42）焊接连接的位置处。

6.按照权利要求1或2所述的一种U型管换热器，其特征在于：所述换热管管孔内设置有多个用于与所述钽制U型换热管（14）胀接的胀接槽（4）。

7.按照权利要求1或2所述的一种U型管换热器，其特征在于：所述壳体（10）与所述钽钢复合管板（8）之间，以及所述钽钢复合管板（8）与所述管箱（1）之间均设置有密封垫圈（5）。

8.按照权利要求1或2所述的一种U型管换热器，其特征在于：位于所述冷却水进口（17）下方的定距管（13）上固定连接有防冲挡板（9）。

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