CN204944242U - 一种换热管可拆卸式组合换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的是换热管可拆卸式组合换热器，这种换热管可拆卸式组合换热器左封头、光管换热部、中间管箱、低翅管换热部、右封头依次连接组成，光管管束设置于光管换热部，低翅管管束设置于低翅管换热部，中间管箱设置有8字型盲板，其一侧设置光管换热部的管程出口，其另一侧设置低翅管换热部的管程出口；光管管束由光管一端焊接旋管后排列组合在一起形成，另一端通过固定管板的通孔径向固定；光管间设有折流板，折流板底部嵌入导轨，导轨左侧与可拆卸式管板焊接，导轨下部与壳体接触。本实用新型可以实现换热器两部分的独立运行以及串、并联操作，并可实现光管与低翅管换热性能的对比。

Description

一种换热管可拆卸式组合换热器

技术领域

本实用新型涉及一种换热装置，具体涉及一种换热管可拆卸式组合换热器。

背景技术

在化工生产的众多设备中，换热器是工业传热过程中必不可少的静设备，几乎在所有的工业领域里都有使用，根据冷、热流体热量交换的原理和方式的不同，换热器可分为间壁式，混合式和蓄热式三大类，其中以间壁式换热器应用最多，而管壳式换热器是间壁式换热器的典型代表，它在工业上的应用有着悠久的历史,而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。常见的管壳式换热器可分为固定管板式换热器、U型管式换热器、浮头式换热器等，其中以固定管板式换热器较为常见。固定管板式换热器主要由壳体、管束、管板和封头等部分组成，壳体多呈圆筒状，内部装有平行管束，管束两端固定于管板上，在管壳换热器内进行换热的两种流体，一种在管内流动，其行程称为管程；一种在管外流动，其行程称为壳程。

随着换热器结构形式的发展与创新，其理论研究也相当深入，换热器性能测试实验对于完善理论、以及换热器的结构优化设计具有积极的意义，然而现有工程中的换热器具有设备笨重、换热管不可拆，可变参量少，换热管种类单一等特点，并不适合实验室使用，此外，由于换热管两端与管板采用胀焊连接方式，且换热器管板与壳体采用焊接连接方式，换热器壳体内部的管束、管板、折流板无法进行拆卸和位置调整，因而限制了换热器实验的开放性，此外壳体内部一旦发生堵塞、腐蚀或损坏，因筒体内部零件无法拆卸和更换，只能废弃，导致实验成本的增加。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种换热管可拆卸式组合换热器，它用于解决现有技术中换热器换热管不可拆，可变参量少的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种换热管可拆卸式组合换热器左封头、光管换热部、中间管箱、低翅管换热部、右封头依次连接组成，光管管束设置于光管换热部，低翅管管束设置于低翅管换热部，中间管箱设置有8字型盲板，8字型盲板由一个空心环板和实心平板组成，空心环板和实心平板通过开有中心孔的方板连接，8字型盲板通过螺栓可拆卸地紧固在中间管箱中，8字型盲板的一侧设置光管换热部的管程出口，8字型盲板的另一侧设置低翅管换热部的管程出口；光管管束左侧为可拆卸式管板，光管管束右侧为固定管板，光管管束由光管一端焊接旋管后排列组合在一起形成，另一端通过固定管板的通孔径向固定，并由旋入固定管板中的旋塞使光管管束轴向定位；旋管为螺纹管，旋管一端有凸台，另一端开有十字槽和圆孔，旋管具有凸台的一端与光管端部焊接，光管一端通过旋管与可拆卸式管板螺纹连接，光管另一端通过旋管与固定管板螺纹连接；光管间设有折流板，折流板底部嵌入导轨，导轨左侧与可拆卸式管板焊接，导轨下部与壳体接触。

上述方案中可拆卸式管板为一圆形平板，其中心呈正三角形排布有圆形通孔，各通孔内部设有锥形密封螺纹，四周沿圆周方向开有等距圆孔；光管之间呈正三角形平行等距排布；低翅管管束由低翅螺纹管组成，低翅管之间呈正三角形平行等距排布，相邻两根低翅管管间距为相邻两根光管管间距的2倍。

上述方案中左封头带有法兰，中间管箱的两端均带有法兰，左封头的法兰、可拆式管板、壳体的法兰通过螺栓可拆卸地紧固在一起，固定管板与中间管箱的法兰通过螺栓可拆卸地固定在一起。

上述方案中旋管的外径大于光管外径，所述旋管与光管的焊接连接处设有倒角，以保证旋管与光管连接处的外径的一致；旋管外缘沿十字槽45°方向设有两个圆孔，用于换热管的勾取。

上述方案中旋管与固定管板之间设置有密封垫片，以实现轴向定位与管壳程的密封。

上述方案中折流板上下交替等距排列，折流板间设置有定距管和拉杆，通过定距管和拉杆实现紧固。

上述方案中换热管可拆卸式组合换热器还包括旋塞，旋塞为具有外螺丝纹的实心圆柱体，旋塞一端开有十字槽，旋塞与可拆式管板螺纹连接，当某根光管被抽取出来后，将旋塞旋入可拆式管板的通孔中，用于实现与可拆式管板间的密封，旋塞的十字槽用于配合辅助工具实现旋塞的旋入和旋出。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型由于换热器光管侧管板与壳体可拆，换热管与管板可拆，因而使得换热器管束可以整体抽出，并能实现单根换热管与整体管束的分离，同时可以对换热器内部结构进行参数调整以满足换热器性能测试的需要；由于低翅管部分的加入以及8字型盲板结构的组合，可以实现换热器两部分的独立运行以及串、并联操作，并可通过换热管束的抽取，实现光管与低翅管换热性能的对比。降低了实验、检维修成本，此换热器可用于高校、企业、科研机构的换热器领域的实验、教学培训以及检维修实训，可用利于开展多参数的换热器性能测试，同时可应用于工业生产中的中、低压换热器等领域。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型中光管管束示意图；

图3是本实用新型中光管换热部壳体示意图；

图4是本实用新型中光管示意图；

图5是本实用新型中旋管示意图；

图6是本实用新型中旋塞示意图；

图7是本实用新型中中间管箱示意图；

图8是本实用新型低翅管管束示意图。

图9是本实用新型组合换热器辅助工具示意图。

附图标记说明：1-左封头、2-可拆卸式管板、3-光管、4-折流板、5-导轨、6-壳体、7-固定管板、8-旋管、9-中间管箱、10-8字盲板、11-管程出口、12-右封头、13-拉杆、14-定距管、15-法兰、16-旋塞、17-旋杆、18-把手、19-销子。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

如图1所示，这种换热管可拆卸式组合换热器左封头1、光管换热部、中间管箱9、低翅管换热部、右封头12依次连接组成，光管管束设置于光管换热部，低翅管管束设置于低翅管换热部，中间管箱9设置有8字型盲板10。左封头1带有法兰，光管换热部的壳体6一端带有法兰，该壳体6另一端与固定管板7为一体的，中间管箱9的两端均带有法兰15，左封头1的法兰、可拆卸式管板2、壳体6的法兰通过螺栓可拆卸地紧固在一起，固定管板7与中间管箱9的法兰15通过螺栓可拆卸地固定在一起。光管管束左侧为可拆卸式管板2，光管管束右侧为固定管板7，光管管束由光管3一端焊接旋管8后排列组合在一起形成，另一端通过固定管板7的通孔径向固定，并由旋入固定管板7中的旋塞16使光管管束轴向定位。旋管8为螺纹管，光管3一端通过旋管8与可拆卸式管板2螺纹连接，光管3另一端通过旋管8与固定管板7螺纹连接；光管3间设有折流板4，折流板4上下交替等距排列，折流板4间通过定距管14，和拉杆13实现紧固；折流板4下方由两根夹角为45°的导轨5固定，所述导轨5左侧采用焊接方式固定于管板，导轨5下部与壳体6接触，以保证，管板及整体管束的抽出。

图7所示为中间管箱9，所述中间管箱9为圆筒状，两侧设有凸缘法兰，其中部沿筒体径向方向嵌有接管；所述8字型盲板10由一个等外径空心环板和实心平板组成，两板由一开有中心孔的方板连接，管箱法兰的连接螺栓可通过该孔，实现管箱的连通与切断。8字型盲板10通过螺栓可拆卸地紧固在中间管箱9中，8字型盲板10的一侧设置光管换热部的管程出口11，8字型盲板10的另一侧设置低翅管换热部的管程出口11。

如图2和图4所示，光管3呈正三角形平行等距排布，并固定于左侧可拆卸式管板2，图5所示为旋管8，旋管8的外径大于光管3外径，所述旋管8与光管3端部采用焊接连接，且旋管8连接处设有倒角，以保证旋管8与光管3外径的一致，以使旋管8与管板通孔螺纹易于找正，且其端面为精加工，以适应与光管组合件凸面密封的需要；旋管8外壁设有锥形密封螺纹，用于与管板的密封连接；旋管8另一端部开有十字型槽，可与辅助工具配合使用以使换热管的紧固。此外，旋管8外缘沿十字槽45°方向设有两个圆孔，用于换热管的勾取。

如图1和图2所示，所述可拆卸式管板2其中心呈正三角形排布有阶梯型通孔，其中，孔径较大的部分设有与旋塞16相匹配的锥形密封螺纹，孔径较小的部分可使旋塞16轴向定位，并与换热管的外壁间隙配合，在两孔交界的阶梯处可设置密封垫片，用于管程与壳程的密封；管板四周沿圆周方向开有等距圆孔，用于实现封头及筒体法兰的密封。

如图3所示，所述壳体6为一圆筒状，其一端为法兰凸缘，用于连接管板；另一侧与固定管板7采用焊接的方式连接；所述固定管板7与可拆卸式管板2具有相同的内部开孔结构，其中心阶梯型通孔呈正三角形排布，所述阶梯孔孔径较大的部分设有与旋管8相匹配的锥形密封螺纹，孔径较小的部分可使光管组合件轴向定位，并与换热管的外壁间隙配合，所述壳体6沿径向设有两个接管，用于壳程介质的流入与流出。

图6所示为旋塞，所述旋塞16为一实心圆柱体，其外壁设有锥形密封螺纹，下端边缘设有倒角，以使旋管8与管板通孔螺纹易于找正，且其端面为精加工，以适应与光管组合件凸面密封的需要；其上端开有十字型槽，用于与辅助工具配合，实现旋管8的旋入与旋出。

图8所示为低翅管换热部，该部分包括低翅换热管、拉杆13、定距管14、固定管板7。所述低翅换热管沿筒体轴向呈正三角形平行等距排布，且相邻两根低翅管管间距为相邻两根光管3管间距的2倍；其两端与固定管板7采取胀接加焊接的连接方式。如图1所述固定管板7与壳体6为焊接连接。

图9所示为辅助工具，包括旋杆17、把手18、销子19组成，所述旋杆17为一圆柱体，其一端设有十字凸台，且凸台顶端设有倒角，旋杆17另一端开有两深槽，槽中设有两个把手18，把手18与旋杆17分别与销子19连接，形成铰接。把手18上端为一平面，当其绕销轴旋转为90°时，两平面贴合，阻止把手18进一步向外旋转。

下面对本换热器可开展的性能检测实验与检维修训练实施方式进一步说明：

管壳式换热器光管管束独立换热实验：此工况下，仅光管部分换热器进行实验。通过切换8字型盲板10，卸下8字盲板10与中间管箱9间的除销孔处的所有连接螺栓，将实心平板切换到换热器内，使低翅管部分与光管部分实现隔断；此时壳程的进口为光管换热器封头处轴向接管，壳程出口为中间管箱9径向接管，管程进出口为光管侧壳体6径向的两个接管。此外，可对光管侧的换热管进行间隔抽取，即每三根相邻管束抽取中部一根，由于光管侧管束的管间距为低翅管侧的一半，因此抽取后，光管侧的换热器与低翅管侧的换热管排布相同，易于进行与低翅管侧换热管的对比分析。对于抽出管束后，管板上的缺口可通过旋塞16进行密封。

管壳式换热器低翅管单独实验：此工况下，仅低翅管部分换热器进行实验。通过切换8字型盲板10，卸下8字盲板10与中间管箱9间的除销孔处的所有连接螺栓，将实心平板切换到换热器内，使低翅管部分与光管部分实现隔断；此时管程的进口为低翅管管换热器封头处轴向接管，管程出口为中间管箱9的径向接管，壳程进出口为光管侧壳体径向的两个接管。此外，可对低翅管换热器的管壳程流体进行切换，用于测试低翅管的强化传热效果。

换热器并联实验：此工况下，光管部分和低翅管部分均参与实验，通过切换8字型盲板10使低翅管部分与光管部分实现隔断；此时，封头处轴向接管分别为二部分换热器的管程进口，中间管箱9的径向接管分别为二部分换热器的管程出口，低翅管换热部壳体和光管换热部的径向接管分别对应换热器的壳程的进出口接管。

换热器串联实验：此工况下，光管部分和低翅管部分均参与实验，通过切换8字型盲板10使低翅管部分与光管部分实现串联；此时，右封头12处轴向接管为管程进口，管程流经中间管箱9，换热器左封头1处的轴向接管为管程出口；光管换热部壳体6径向接管为光管换热部的进、出口管；低翅管换热部壳体径向接管为低翅管换热部的壳程进、出口接管；且低翅管换热部出口管与光管换热部的入口管通过中间管箱9实现连通，从而实现换热器串联性能测试。

管壳式换热器检维修实训：本实用新型提供了一种管板与换热管可拆，管板与壳体可拆的换热器，因此可基于本实用新型开展换热器的检维修实验，可以在换热管中预置缺陷，此时，换热器管、壳程的液体发生泄漏。可采用含有指示剂的液体以对泄漏进行标定，通过壳程打压的方式来检测漏管的位置；此训练的有益效果是可以使学习者或操作者更好的了解换热器的结构，并得到检维修技能的训练。

此外由于管板可拆，对光管侧换热器稍加改动即可实现换热器折流板数目、折流板间距的参数变化，光管侧的管束可更换为U型管式及浮头式的管束，易于开展多参数的换热器性能测试实验。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种换热管可拆卸式组合换热器，其特征在于：这种换热管可拆卸式组合换热器左封头（1）、光管换热部、中间管箱（9）、低翅管换热部、右封头（12）依次连接组成，光管管束设置于光管换热部，低翅管管束设置于低翅管换热部，中间管箱（9）设置有8字型盲板（10），8字型盲板（10）由一个空心环板和实心平板组成，空心环板和实心平板通过开有中心孔的方板连接，8字型盲板（10）通过螺栓可拆卸地紧固在中间管箱（9）中，8字型盲板（10）的一侧设置光管换热部的管程出口（11），8字型盲板（10）的另一侧设置低翅管换热部的管程出口（11）；光管管束左侧为可拆卸式管板（2），光管管束右侧为固定管板（7），光管管束由光管（3）一端焊接旋管（8）后排列组合在一起形成，另一端通过固定管板（7）的通孔径向固定，并由旋入固定管板（7）中的旋塞（16）使光管管束轴向定位；旋管（8）为螺纹管，旋管（8）一端有凸台，另一端开有十字槽和圆孔，旋管（8）具有凸台的一端与光管（3）端部焊接，光管（3）一端通过旋管（8）与可拆卸式管板（2）螺纹连接，光管（3）另一端通过旋管（8）与固定管板（7）螺纹连接；光管（3）间设有折流板（4），折流板（4）底部嵌入导轨（5），导轨（5）左侧与可拆卸式管板（2）焊接，导轨（5）下部与壳体（6）接触。

2.根据权利要求1所述的换热管可拆卸式组合换热器，其特征在于：所述的可拆卸式管板（2）为一圆形平板，其中心呈正三角形排布有圆形通孔，各通孔内部设有锥形密封螺纹，四周沿圆周方向开有等距圆孔；光管（3）之间呈正三角形平行等距排布；低翅管管束由低翅螺纹管组成，低翅管之间呈正三角形平行等距排布，相邻两根低翅管管间距为相邻两根光管（3）管间距的2倍。

3.根据权利要求2所述的换热管可拆卸式组合换热器，其特征在于：所述的左封头（1）带有法兰，中间管箱（9）的两端均带有法兰（15），左封头（1）的法兰、可拆卸式管板（2）、壳体（6）的法兰通过螺栓可拆卸地紧固在一起，固定管板（7）与中间管箱（9）的法兰（15）通过螺栓可拆卸地固定在一起。

4.根据权利要求3所述的换热管可拆卸式组合换热器，其特征在于：所述的旋管（8）的外径大于光管（3）外径，所述旋管（8）与光管（3）的焊接连接处设有倒角，旋管（8）外缘沿十字槽45°方向设有两个圆孔。

5.根据权利要求4所述的换热管可拆卸式组合换热器，其特征在于：所述的旋管（8）与固定管板（7）之间设置有密封垫片。

6.根据权利要求5所述的换热管可拆卸式组合换热器，其特征在于：所述的折流板（4）上下交替等距排列，折流板（4）间设置有定距管（14）和拉杆（13）。

7.根据权利要求6所述的换热管可拆卸式组合换热器，其特征在于：所述的换热管可拆卸式组合换热器还包括旋塞（16），旋塞（16）为具有外螺丝纹的实心圆柱体，旋塞（16）一端开有十字槽，旋塞（16）与可拆卸式管板（2）螺纹连接，当某根光管被抽取出来后，将旋塞（16）旋入可拆卸式管板（2）的通孔中。