CN206695650U - 带有前端管箱的填料函套管式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有前端管箱的填料函套管式换热器，它包括壳程筒体、封头，筒体、封头的内腔中设有U型换热管束，换热管束的顶端设有管板，筒体的前端设有中空的圆柱形管箱，管箱的一端与筒体通过管箱侧法兰相连接，管箱的另一端通过顶部法兰与管程进出口接管相连接，管程介质通过管箱进入换热管束，管箱与筒体连接处的管程与壳程采用填料函式密封，填料函中填充有填料，管板的外壁上焊接有管板裙，管板裙的外侧设有套环，管板裙能够沿着套环的内壁前后滑动，套环装卡在填料中。本实用新型大大增加了传热面积；管束可以在筒体内部自由伸缩，有效的补偿了管程、壳程因温差产生的轴向变形，减少了由于管接头较多而引起的介质易泄露的问题。

Description

带有前端管箱的填料函套管式换热器

技术领域

本实用新型涉及换热设备技术领域，具体的说是一种适合于高压、冷热流体温差大、低传热系数流体换热的带有前端管箱的填料函套管式换热器。

背景技术

目前石油化工行业中常用的换热器包括管壳式换热器和套管式换热器。管壳式换热器分为U型管式换热器、固定管板式换热器、浮头式换热器等不同类型，管壳式换热器中冷热流体的易结垢性质是决定走管程还是壳程的重要因素，其存在以下的不足之处：壳程介质结垢无法机械清洗，并且不能根据各自物性参数合理分配管壳程；无法用于热膨胀变形差过大的场合；水压试验时试压工装复杂；壳程流体因折流板作用横向流过管束时，易引起卡门旋涡激振、湍流抖振、流体弹性不稳定，其结果常导致管子被折流板磨损或发生震动疲劳破坏；管壳程流体流型为折流，此种流型相对复杂且无论程数如何改变，均不如纯逆流流型的传热效果好；流体流动阻力大，传统的折流板造成流动死区多，污垢沉积严重。套管式换热器存在的缺点主要有：内外管壁不得存在较大温差；横向排列占地面积过大；管接头多，易泄漏；管程介质流量小等。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种带有前端管箱的填料函套管式换热器,以解决现有的换热器热膨胀变形差不能过大，壳程流体死区多，污垢沉降严重，换热效率不高，管接头多易泄漏的问题。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：

一种带有前端管箱的填料函套管式换热器，它包括壳程筒体、通过尾部法兰连接在筒体底端的U型封头，筒体、封头的内腔中设有U型换热管束，换热管束的顶端设有管板，所述筒体的前端设有中空的圆柱形管箱，管箱的一端与筒体通过管箱侧法兰相连接，管箱的另一端通过顶部法兰与管程进出口接管相连接，管程介质通过管箱进入换热管束，管箱与筒体连接处的管程与壳程采用填料函式密封，填料函中填充有填料，管板的外壁上焊接有管板裙，管板裙的外侧设有套环，管板裙能够沿着套环的内壁前后滑动，套环装卡在填料中。

优选的，所述套环的中部设有观测孔，观测孔位于相连接的两个管箱侧法兰中间。

优选的，所述热管束中的U型换热管为翅片管。

优选的，所述换热管束的外侧设有数个由折流杆构成的折流栅，折流杆交错穿插与换热管中间。

优选的，所述换热管束与管板的连接形式为强度焊加贴胀。

优选的，所述筒体的外侧设有鞍式支座。

优选的，所述筒体的底端伸入尾部法兰的开孔内，与尾部法兰相焊接。

本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型在传统的套管式换热器基础上设置了前端管箱，管程介质直接通过管箱进入换热管，使得U型换热管束可以整体放置在壳程内部，大大增加了传热面积；

（2）本实用新型的管程与壳程之间采用填料函式密封结构，在管板外侧设置了管板裙，管板裙外壁上设置有装卡在填料中的套环，使得管束可以在筒体内部自由伸缩，有效的补偿了管程、壳程因冷热温差产生的轴向变形，同时减少了由于管接头较多而引起的介质易泄露的问题；

（3）本实用新型可以通过套环上的观测孔监测管程与壳程中的介质是否有泄漏；

（4）本实用新型中尾部封头与壳程筒体通过尾部法兰连接，停工检修时拆卸方便；

（5）本实用新型中两段换热管为翅片管，进一步增加换热面积，很好的适应了高温高压流体的传热，且换热管与筒体之间的连接形式可根据工艺要求和冷热流体的物性参数进行更改，适应不同压力、温度和介质的要求；

（6）本实用新型的壳程筒体为立式排列，节省空间。

（7）本实用新型采用折流杆组成的折流栅代替了原有的折流板，用以管束支撑和固定，既避免了管束振动，又减小了壳程阻力降，减少了介质流动死区，使污垢不易沉积，增大了壳程给热系数。

附图说明

图1是本实用新型的机构示意图；

图2是图1中填料函密封结构示意图；

图3是图1中A-A向剖视图；

图4是图1中换热管的结构示意图；

图5是图1中折流栅的结构示意图；

图中：1、封头，2、尾部法兰，3、筒体，4、鞍式支座，5、换热管束，6、管板，7、管箱侧法兰，8、套环，9、填料，10、管板裙，11、顶部法兰，12、折流杆，13、管箱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1至图4所示的一种带有前端管箱的填料函套管式换热器，它包括壳程筒体3、通过尾部法兰2连接在筒体3底端的U型封头1，筒体3的底端伸入尾部法兰2的开孔内，与尾部法兰2相焊接。筒体3、封头1的内腔中设有U型换热管束5，热管束5中的U型换热管为翅片管。换热管束5的顶端设有管板6，换热管束5与管板6的连接形式为强度焊加贴胀。筒体3的前端设有中空的圆柱形管箱13，管箱13的一端与筒体3通过管箱侧法兰7相连接，管箱13的另一端通过顶部法兰11与管程进出口接管相连接，管程介质通过管箱13进入换热管束5，管箱13与筒体3连接处的管程与壳程采用填料函式密封，填料函中填充有填料9，管板6的外壁上焊接有管板裙10，管板裙10的外侧设有套环8，管板裙10能够沿着套环8的内壁前后滑动，套环8装卡在填料9中。套环8的中部设有观测孔，观测孔位于相连接的两个管箱侧法兰7中间。

换热管束5的外侧设有数个由折流杆12构成的折流栅，折流杆12交错穿插与换热管中间。

筒体3的外侧设有鞍式支座4。

本实用新型在传统的套管式换热器基础上设置了前端管箱，管程介质直接通过管箱进入换热管，使得U型换热管束可以整体放置在壳程内部，大大增加了传热面积；本实用新型的管程与壳程之间采用填料函式密封结构，在管板外侧设置了管板裙，管板裙外壁上设置有装卡在填料中的套环，使得管束可以在筒体内部自由伸缩，有效的补偿了管程、壳程因冷热温差产生的轴向变形，同时减少了由于管接头较多而引起的介质易泄露的问题；本实用新型采用折流杆组成的折流栅代替了原有的折流板，用以管束支撑和固定，既避免了管束振动，又减小了壳程阻力降，减少了介质流动死区，使污垢不易沉积，增大了壳程给热系数。

Claims (7)

1.一种带有前端管箱的填料函套管式换热器，它包括壳程筒体（3）、通过尾部法兰（2）连接在筒体（3）底端的U型封头（1），筒体（3）、封头（1）的内腔中设有U型换热管束（5），换热管束（5）的顶端设有管板（6），其特征在于：所述筒体（3）的前端设有中空的圆柱形管箱（13），管箱（13）的一端与筒体（3）通过管箱侧法兰（7）相连接，管箱（13）的另一端通过顶部法兰（11）与管程进出口接管相连接，管程介质通过管箱（13）进入换热管束（5），管箱（13）与筒体（3）连接处的管程与壳程采用填料函式密封，填料函中填充有填料（9），管板（6）的外壁上焊接有管板裙（10），管板裙（10）的外侧设有套环（8），管板裙（10）能够沿着套环（8）的内壁前后滑动，套环（8）装卡在填料（9）中。

2.根据权利要求1所述的带有前端管箱的填料函套管式换热器，其特征在于：所述套环（8）的中部设有观测孔，观测孔位于相连接的两个管箱侧法兰（7）中间。

3.根据权利要求1或2所述的带有前端管箱的填料函套管式换热器，其特征在于：所述热管束（5）中的U型换热管为翅片管。

4.根据权利要求3所述的带有前端管箱的填料函套管式换热器，其特征在于：所述换热管束（5）的外侧设有数个由折流杆（12）构成的折流栅，折流杆（12）交错穿插与换热管中间。

5.根据权利要求4所述的带有前端管箱的填料函套管式换热器，其特征在于：所述换热管束（5）与管板（6）的连接形式为强度焊加贴胀。

6.根据权利要求5所述的带有前端管箱的填料函套管式换热器，其特征在于：所述筒体（3）的外侧设有鞍式支座（4）。

7.根据权利要求6所述的带有前端管箱的填料函套管式换热器，其特征在于：所述筒体（3）的底端伸入尾部法兰（2）的开孔内，与尾部法兰（2）相焊接。