CN204535521U - 一种绕管式换热器的锥形封头连接装置 - Google Patents

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张颂
陈再华
马全
陈曦
崔振宁
覃文良
令成君
李静
许若晨
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China National Petroleum Corp Engineering Design Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种绕管式换热器的锥形封头连接装置,包括封头、管程、锥形封头和壳程;所述封头、管程、锥形封头和壳程依次连接;所述锥形封头呈去除上大端面的中空圆台,所述锥形封头小端面与管程相连接,大端面与壳程相连接。本实用新型采用锥形封头将管板、壳程和管程结合在一起的绕管式换热器设计便于制造加工,操作维护方便;采用锥形封头将管板、管程直径缩小可有效节省管板、管程筒体、管程封头和检修法兰材料,同时可以削弱管程上开孔所需的补强材料,降低投资成本。

Description

一种绕管式换热器的锥形封头连接装置
技术领域
本实用新型涉及一种绕管式换热器的锥形封头连接装置,属于换热器技术领域。
背景技术
绕管式换热器在各行业中,尤其是在石油化工行业中运用更为广泛,目前采用的绕管式换热器固定管板通常与设备筒体(或筒体法兰)等直径,并与设备筒体直接相连接,这就要求管板的尺寸大,导致生产加工成本昂贵。而且与设备筒体直接连接的管板结构需额外开设检修口(如容器法兰)来对设备加以维护,其结构的特殊性使得维护操作困难,并且使得生产成本过高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种绕管式换热器的锥形封头连接装置,通过采用锥形封头将壳程与工字型管板连接,从而缩小管板和管程的直径,并将检修口与管程封头固定连接,同时工字型管板可以与锥形封头、管程筒体对焊连接,可有效节省加工材料、降低生产成本,同时可实现便于制造加工,操作维护起来方便安全。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种绕管式换热器的锥形封头连接装置,包括封头、管程、锥形封头和壳程;
所述封头、管程、锥形封头和壳程依次连接;
所述锥形封头呈去除大、小端面的中空圆台,所述锥形封头小端面与管程相连接,大端面与壳程相连接。
本实用新型的有益效果是:本实用新型采用锥形封头将管板、壳程、锥形封头和管程结合在一起的绕管式换热器设计便于制造加工,操作维护方便;采用锥形封头将管板、管程直径缩小可有效节省管板、管程筒体、管程封头和检修法兰材料,同时可以削弱管程上开孔所需的补强材料,降低投资成本。
在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。
进一步,所述管程包括管程筒体、管程进出口和排污口;
所述管程筒体呈去除大小端面的中空圆柱体,所述管程筒体两端分别与封头和锥形封头相连接;
所述管程进出口和排污口分别设置在管程筒体横向放置时的柱体中部上下相对的位置;所述排污口一般设在下方。
进一步,所述壳程包括壳程筒体、一个中心管和至少一个螺旋换热管;
所述壳程筒体呈去除大小端面的中空圆柱体,所述壳程筒体两端分别于锥形封头和换热器其他结构相连接;
所述中心管与壳程筒体和锥形封头同轴心,所述中心管设置在壳程筒体和锥形封头内中心位置;
所述所有螺旋换热管设置在壳程筒体和锥形封头内;所述所有螺旋换热管呈螺旋状环绕中心管设置。
进一步,所述所有螺旋换热管与管程进出口相连通。
进一步,所述锥形封头的小端面直径小于壳程筒体直径。
进一步,所述绕管式换热器的锥形封头连接装置还包括检修口。
进一步,所述检修口设置在封头不与管程筒体连接的一端。
进一步,所述绕管式换热器的锥形封头连接装置还包括工字型管板;
所述工字型管板设于管程筒体与锥形封头的接触面;所述螺旋换热管与工字型管板固定连接。
采用上述进一步方案的有益效果是,采用将检修口与封头固定连接去掉了常规换热器的容器法兰,节省了材料和空间,降低了成本;采用工字型管板,可以将锥形封头、管程筒体与之相连接的部位采用对焊连接,方便制造检验,对结构的承压能力,尤其是高压设备非常有利。
进一步,所述检修口设置在管程筒体与锥形封头的接触面。
进一步,所述检修口包括容器法兰和管板法兰;
所述容器法兰和管板法兰活动连接;所述螺旋换热管与管板法兰固定连接。
附图说明
图1为本实用新型具体实施例1所述的一种绕管式换热器的锥形封头连接装置剖视图;
图2为本实用新型具体实施例2所述的一种绕管式换热器的锥形封头连接装置剖视图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
1、封头,2、管程,3、锥形封头,4、壳程,5、检修口,6、工字型管板,21、管程筒体,22、管程进出口,23、排污口,41、壳程筒体,42、中心管,43、螺旋换热管,51、容器法兰,52、管板法兰。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示,本实用新型具体实施例1所述的一种绕管式换热器的锥形封头连接装置,包括封头1、管程2、锥形封头3和壳程4;
所述封头1、管程2、锥形封头3和壳程4依次连接;
所述锥形封头3呈去除大、小端面的中空圆台,所述锥形封头3小端面与管程2相连接,大端面与壳程4相连接。
所述管程2包括管程筒体21、管程进出口22和排污口23;
所述管程筒体21呈去除上大端面的中空圆柱体,所述管程筒体21两端分别于封头1和锥形封头3相连接;
所述管程进出口22和排污口23分别设置在管程筒体21横向放置时的柱体中部上下相对的位置;所述管程排污口23在下。
所述壳程4包括壳程筒体41、一个中心管42和至少一个螺旋换热管43;
所述壳程筒体41呈去除上大端面的中空圆柱体,所述壳程筒体41两端分别于锥形封头3和换热器其他结构相连接;
所述中心管42与壳程筒体41和锥形封头3同轴心,所述中心管42设置在壳程筒体41和锥形封头3内中心位置;
所述所有螺旋换热管43设置在壳程筒体41和锥形封头3内;所述所有螺旋换热管43呈螺旋状环绕中心管42设置。
所述所有螺旋换热管43与管程进出口22相连通。
所述锥形封头3的小端面直径小于壳程筒体41直径。
所述绕管式换热器的锥形封头连接装置还包括检修口5。
所述检修口5设置在封头1不与管程筒体21连接的一端,其开口之间不大于管程筒体21直径。
还包括工字型管板6,所述工字型管板6设于管程筒体21与锥形封头3的接触面;所述螺旋换热管43与工字型管板6固定连接。
本实施例使用时,管程介质通过管程进出口22进入管程筒体21,进而进入螺旋换热管43,与壳程筒体41中的介质进行换热。当管程2存在凝液时,可由排污口23排出。
该锥形封头3大端与壳程筒体41固定连接,小端与工字型管板6固定连接,小端直径小于壳程筒体41的直径,通常可以缩小至二分之一到三分之二的壳程筒体41的直径,从而使得管程2直径缩小,降低工字型管板6直径,节省材料,有效降低了成本。
该管程筒体21一端与工字型管板6固定连接,一端与锥形封头3固定连接,其上开设有管程进出口22和排污口23。
检修口5设置于封头1上。由于锥形封头3的小端直径小于壳程筒体41直径,因此,将工字型管板6焊接在锥形封头3小端上的结构设置,使得工字型管板6的直径尺寸比常规管板结构直径尺寸可缩小二分之一到三分之二,同时其厚度也可按比例减薄,其重量可比常规管板的重量减少二分之一以上,极大地节省了材料,可降低加工成本。
壳程4内分布若干个螺旋换热管43,螺旋换热管43与工字型管板6焊接,其中,螺旋换热管43为螺旋缠绕在中心管42上。螺旋换热管43在保持长度不变的前提下,均匀分布在壳程筒体41内,确保具有良好的换热效果。
如图2所示,本实用新型具体实施例2所述的一种绕管式换热器的锥形封头连接装置,包括封头1、管程2、锥形封头3和壳程4;
所述封头1、管程2、锥形封头3和壳程4依次连接;
所述锥形封头3呈去除上大端面的中空圆台,所述锥形封头3小端面小端面与管程2相连接,大端面与壳程4相连接。
所述管程2包括管程筒体21、管程进出口22和排污口23;
所述管程筒体21呈去除上大端面的中空圆柱体,所述管程筒体21两端分别于封头1和锥形封头3相连接;
所述管程进出口22和排污口23分别设置在管程筒体21横向放置时的柱体中部上下相对的位置;所述管程进出口22在上,排污口23在下。
所述壳程4包括壳程筒体41、一个中心管42和至少一个螺旋换热管43;
所述壳程筒体41呈去除上大端面的中空圆柱体,所述壳程筒体41两端分别于锥形封头3和换热器其他结构相连接;
所述中心管42与壳程筒体41和锥形封头3同轴心,所述中心管42设置在壳程筒体41和锥形封头3内中心位置;
所述所有螺旋换热管43设置在壳程筒体41和锥形封头3内;所述所有螺旋换热管43呈螺旋状环绕中心管42设置。
所述所有螺旋换热管43与管程进出口22相连通。
所述锥形封头3的小端面直径小于壳程筒体41直径。
当管程筒体21直径相对较小不宜设置检修口5时,可以直接在管程筒体21上开设容器法兰51、管板法兰52组件作为检修口5。所述绕管式换热器的锥形封头连接装置还包括检修口5。
所述检修口5设置在管程筒体与锥形封头的接触面;
所述检修口5包括容器法兰51和管板法兰52,所述容器法兰51和管板法兰52活动连接;所述螺旋换热管43与管板法兰52固定连接。
该检修口5为设备检修操作口,与常规换热器进行检修所设置的容器法兰相比较,操作简单方便、易于维护、节省材料约二分之一到三分之二,有效降低了成本。
管程筒体21上具有管程进口出口22,管程进口出口22与螺旋换热管43相通,完成与螺旋换热管43的工质交换。
本实施例提供的绕管式换热器,采用锥形封头将工字型管板和壳程固定连接,可有效降低管板的尺寸,最大程度地节省了材料,降低了换热器重量,达到了降低生产成本的目的,而且该绕管式换热器便于制造加工及检验,同时使得检修维护设备更加方便。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种绕管式换热器的锥形封头连接装置,其特征在于,包括封头、管程、锥形封头和壳程;所述封头、管程、锥形封头和壳程依次连接;所述锥形封头呈去除大小端面的中空圆台,所述锥形封头小端面与管程相连接,大端面与壳程相连接。
2.根据权利要求1所述的一种绕管式换热器的锥形封头连接装置,其特征在于,所述管程包括管程筒体、管程进出口和排污口;所述管程筒体呈去除大小端面的中空圆柱体,所述管程筒体两端分别与封头和锥形封头相连接;所述管程进出口和排污口分别设置在管程筒体横向放置时的柱体中部上下相对的位置;所述排污口在下。
3.根据权利要求2所述的一种绕管式换热器的锥形封头连接装置,其特征在于,所述壳程包括壳程筒体、一个中心管和至少一个螺旋换热管;所述壳程筒体呈去除大小端面的中空圆柱体,所述壳程筒体两端分别于锥形封头和换热器其他结构相连接;所述中心管与壳程筒体和锥形封头同轴心,所述中心管设置在壳程筒体和锥形封头内中心位置;所述所有螺旋换热管设置在壳程筒体和锥形封头内;所述所有螺旋换热管呈螺旋状环绕中心管设置。
4.根据权利要求3所述的一种绕管式换热器的锥形封头连接装置,其特征在于,所述所有螺旋换热管与管程进出口相连通。
5.根据权利要求4所述的一种绕管式换热器的锥形封头连接装置,其特征在于,所述锥形封头的小端面直径小于壳程筒体直径。
6.根据权利要求3-5任一项所述的一种绕管式换热器的锥形封头连接装置,其特征在于,所述绕管式换热器的锥形封头连接装置还包括检修口。
7.根据权利要求6所述的一种绕管式换热器的锥形封头连接装置,其特征在于,所述检修口设置在封头不与管程筒体连接的一端。
8.根据权利要求3或4所述的一种绕管式换热器的锥形封头连接装置,其特征在于,所述绕管式换热器的锥形封头连接装置还包括工字型管板;
所述工字型管板设于管程筒体与锥形封头的接触面;所述螺旋换热管与工字型管板固定连接。
9.根据权利要求6所述的一种绕管式换热器的锥形封头连接装置,其特征在于,所述检修口设置在管程筒体与锥形封头的接触面。
10.根据权利要求6所述的一种绕管式换热器的锥形封头连接装置,其特征在于,所述检修口包括容器法兰和管板法兰;所述容器法兰和管板法兰活动连接;所述螺旋换热管与管板法兰固定连接。
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