CN206974236U - 壳程多股流绕管式换热器 - Google Patents

壳程多股流绕管式换热器 Download PDF

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吴金星
王蕾
刘少林
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Abstract

本实用新型公开一种壳程多股流绕管式换热器,其特征在于:所述换热器由两个或多个壳程构成,其中每个壳程的结构组成相似,包括筒体、两块管板、芯筒、多层绕管、若干垫条和壳程进、出口接管;所有壳程的筒体内径相同,而每个壳程的筒体材料根据壳程介质而定,每个壳程的绕管管径和筒体、芯筒及绕管的长度根据壳程工艺条件而定,从而实现多种壳程流体与一种管程流体同时进行多级换热;相邻两个壳程的筒体之间通过法兰连接或对接焊接,所述换热器的两端管箱与筒体之间通过法兰连接或对接焊接。所述换热器相当于多个绕管式换热器的管程直接串联,结构更加紧凑,综合换热效果更好,优化了生产流程中的换热系统,并减小了动力消耗。

Description

壳程多股流绕管式换热器
技术领域
[0001]本实用新型涉及管壳式换热器技术领域,特别涉及一种壳程多股流绕管式换热 器。
背景技术
[0002]换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。绕管式换热 器是一种结构特殊的管壳式换热器,主要包括筒体、芯筒和绕管等零部件,其基本结构为绕 管缠绕在芯筒外侧,芯筒位于换热器壳程的中心轴处,作为缠绕管束的支撑。实际工程中, 绕管式换热器因其结构紧凑、换热效果好而得到广泛的应用。
[0003]现有的绕管式换热器有单股流和多股流两大类,其中多股流绕管式换热器是指换 热器的管束分成两股及两股以上,每组管束分别设置不同的管板及管程进出口管,从而实 现多股管程流体与一股壳程流体的同时换热。然而如果壳程流体有结垢的倾向,则宜将该 流体作为管程流体,因为管程具有更强的抗结垢能力,但由于该流体的流量大且热容量大, 需多种流体与其进行热交换,现有的单体绕管式换热器无法满足需求。
发明内容
[0004]为了克服上述现有技术的不足,本实用新型提供了 一种壳程多股流绕管式换热 器,相当于多个绕管式换热器的管程直接串联,结构更加紧凑,实现了壳程多种工况的流体 与一种管程流体同时进行多级换热,增强了综合换热效果和热效率,优化了生产流程中的 换热系统,并减小了动力消耗。
[0005]本实用新型米用的技术方案是:一种壳程多股流绕管式换热器,由两个或多个壳 程构成,其中每个壳程的结构组成相相似,包括筒体、两块管板、芯筒、多层绕管、若干垫条 和壳程进出、口接管;所有壳程的筒体内径相同,而每个壳程的筒体材料根据壳程介质而 定,每个壳程的绕管管径和筒体、芯筒及绕管的长度根据壳程工艺条件而定,即每个壳程具 有不同的换热面积和结构参数,从而实现多种壳程流体与一种管程流体同时进行多级换 热;相邻两个壳程的筒体之间通过法兰连接或对接焊接,所述壳程多股流绕管式换热器的 两端管箱与筒体之间通过法兰连接或对接焊接,两个管箱顶端分别设置管程进、出口'接管。 [0006]所述壳程多股流绕管式换热器的每个壳程中,芯筒两端分别焊接固定在两个管板 的中心位置,多层绕管缠绕在芯筒上,各层绕管之间设置4至6根垫条,每根绕管分别穿入两 立而的管板并焊接固定,多层绕管束整体装入筒体中,管板与筒体焊接固定,筒体上设置壳程 进、出口接管。 ’ %
[0007]所述壳程多股流绕管式换热器的每个壳程的筒体长度大于绕管束长度400mm至 800mm,筒体多余部分用作管箱。 又
[0008]所述壳程多股流绕管式换热器的各个壳程之间或者壳程与管箱之间采用法兰连 接时,每个壳程采用两个不同的管板,一个采用普通管板,其外径小于筒体内径另一个采 用带法兰管板,其外径大于筒体外径。 ’
[0009] 与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:一是绕管式换热器采用壳程多 股流结构,从结构上看,相当于多个绕管换热器的管程直接串联,但此结构更加紧凑,占地 空间较小,而换热效率更高,且减少了换热过程中的动力消耗;从制造、运输和安装方面来 看,便于分段加工、运输和现场组装,实施更加方便;从功能上看,实现了不同工况的两种或 多种壳程流体与一种管程流体同时换热,可以使管程流体达到更加理想的换热效果;二是 筒体之间及筒体与管箱之间采用法兰连接时,便于对其中部分结构进行清洗和维修等处 理,也便于更换其中一段壳程结构,甚至可以仅使用其中一段壳程,使用更加灵活方便。
附图说明
[0010] 图1为不同壳程的筒体之间及筒体与管箱之间采用法兰连接的壳程多股流绕管式 换热器。
[0011 ]附图说明:附图说明:卜管板;2_,4-壳程流体进口管;3-筒体;5-带法兰管板;6-管 程流体进口管;7-绕管;8-,10-壳程流体出口管;9-管箱;11 -芯筒;12-管程流体出口管。 [0012]图2为不同壳程的筒体之间及筒体与管箱之间采用对焊连接的壳程多股流绕管式 换热器。
[0013]附图说明:;L —管程流体出口管;2-,5-壳程流体进口管;3-筒体;4-管箱;6-管程流 体进口管;7-,9-壳程流体出口管;8-芯筒;10-绕管;11 -管板。
具体实施方式
[0014]下面结合附图进一步说明壳程多股流绕管式换热器的组装过程。
[0015]实施例一,对于不同壳程的筒体之间及筒体与管箱之间采用法兰连接的壳程多股 流绕管式换热器,首先将换热器每一个壳程的芯筒两端分别焊接固定在两个管板的中心位 置,将绕管的一端穿入管板,再按照设计的螺旋角缠绕在芯筒上,绕管的另一端穿入带法兰 管板,绕管的两端与管板的连接采用先胀后焊方式;同层绕管之间的轴向间距均用定位条 固定,定位条事先焊接固定在底板条上,底板条沿芯筒轴向布置,并焊接固定在芯筒或底层 绕管上;相邻内外层绕管的缠绕方向相反且保持相同的螺旋角;将管板、芯筒与绕管组成的 管束整体分别装入对应的筒体中,其中一端的管板焊接于筒体内,并在筒体端部焊接容器 法兰,另一端带法兰管板与筒体端部焊接;最后,每段壳程的筒体上分别焊接壳程进、出口 接管,相邻两段壳程的筒体之间通过法兰连接,换热器的筒体两端与管箱之间通过法兰连 接。
[0016]实施例二,对于不同壳程的筒体之间及筒体与管箱之间采用对焊连接的壳程多股 流绕管式换热器,首先将每一个壳程的芯筒两端分别焊接固定在两个管板的中心位置,将 绕管的一端先穿入管板,并按照设计的螺旋角缠绕在芯筒上,然后将绕管的另一端穿入另 一块管板,绕管的两端与管板的连接采用先胀后焊方式;同层绕管之间的轴向间距均用定 位条固定,定位条事先焊接固定在底板条上,底板条沿芯筒轴向布置,并焊接固定在芯筒或 底层绕管上;相邻内外层绕管的缠绕方向相反且保持相同的螺旋角;将与管板、芯筒与绕管 组成的管束整体分别装入对应的筒体中,两端的管板均焊接于筒体内,并在筒体的两个端 部焊接容器法兰;最后,每段壳程的筒体上分别焊接壳程进、出口接管,将相邻两段壳程的 筒体之间进行对焊连接,换热器的筒体两端与管箱之间通过对焊连接。
[001?]壳程多股流绕管式换热器工作时,换热器为立式布置,管程换执介质首先从上部 的管程流体进口接管流入,通过管箱进入绕管束与第一段壳程流体交换执量"'然后再流^ 中间管箱,进入绕管束与第二段壳程流体继续换热,最终通过下部管箱从管程出 管流出;壳程换热介质分别经过每一段壳程下部的进口接管进入对应壳程,在壳程内轴向 冲刷多层绕管束同时进行对流换热,最后从每一段壳程上部的流体出口接管流出,从而实 现了管程介质与壳程介质的逆流换热。 ’
[0018]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而己,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 (4)

1.一种壳程多股流绕管式换热器,其特征在于:所述壳程多股流绕管式换热器由两个 或多个壳程构成,其中每个壳程的结构组成相相似,包括筒体、两块管板、芯筒、多层绕管、 若干垫条和壳程进出、口接管;所有壳程的筒体内径相同,而每个壳程的筒体材料根据 1程 介质而定,每个壳程的绕管管径和筒体、芯筒及绕管的长度根据壳程工艺条件而定,即每个 壳程具有不同的换热面积和结构参数,从而实现多种壳程流体与一种管程流体同时进行多 级换热;相邻两个壳程的筒体之间通过法兰连接或对接焊接,所述壳程多股流绕管式换热 器的两端管箱与筒体之间通过法兰连接或对接焊接,两个管箱顶端分别设置管程进、出'口' 接管。 '
2.根据权利要求1所述的壳程多股流绕管式换热器,其特征在于:所述壳程多股流绕管 式换热器的每个壳程中,芯筒两端分别焊接固定在两个管板的中心位置,多层绕管缠绕在 芯筒上,各层绕管之间设置4至6根垫条,每根绕管分别穿入两端的管板并焊接固定,多层绕 管束整体装入筒体中,管板与筒体焊接固定,筒体上设置壳程进、出口接管。
3.根据权利要求1所述的壳程多股流绕管式换热器,其特征在于:所述壳程多股流绕管 式换热器的每个壳程的筒体长度大于绕管束长度4〇〇mm至800mm,筒体多余部分用作管箱。
4.根据权利要求1所述的壳程多股流绕管式换热器,其特征在于:所述壳程多股流绕管 式换热器的各个壳程之间或者壳程与管箱之间采用法兰连接时,每个壳程采用两个不同的 管板,一个采用普通管板,其外径小于筒体内径,另一个采用带法兰管板,其外径大于筒体 外径。
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CN111928215A (zh) * 2020-07-02 2020-11-13 合肥通用机械研究院有限公司 一种高效紧凑式蒸汽发生装置

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