CN207197342U - 一种新型浮头式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型浮头式换热器，包括壳体、固定管板、换热管束、浮头部、膨胀节，所述的固定管板设置在壳体内部上端，所述的浮头部设置在壳体内部下端，所述的换热管束设置在固定管板与浮头部的浮动管板之间，所述的壳体包括圆筒状的主壳体、可拆卸安装在主壳体上端的上管箱以及可拆卸安装在主壳体下端的下管箱，所述的膨胀节一端与浮头部可拆卸连接，另一端与下管箱可拆卸连接。本实用新型的新型浮头式换热器是一种耐温差应力、可拆洗管束、管程进出管口分别在上下管箱的立式浮头式换热器。

Description

一种新型浮头式换热器

技术领域

本实用新型涉及热交换器领域，具体涉及一种新型浮头式换热器。

背景技术

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是在石油、化工、石油化工、冶金、电力、轻工、食品等行业普遍应用的一种工艺设备。

热交换器中最常使用的是管壳式换热器，其中常见型式有U形管式换热器、固定管板式换热器和浮头式换热器。U形管式换热器适用于高温高压，管内外介质清洁不易结垢的场合。固定管板式换热器特点结构简单，造价低廉，壳程清洗和检修困难，壳程必须是洁净不易结垢的物料。传统浮头式换热器特点结构复杂、造价高，可拆卸便于清洗和检修，消除温差应力。

现有常规的立式固定管板式换热器，直径为换热管是正三角型排列，不利于清洗。

现有HCL塔再沸器，再沸器的性质决定换热器应该是立式结构。管程介质即第一介质是HCL塔塔底物料EDC、VCM，壳程介质即第二介质是经裂解炉、急冷塔进入换热器的EDC、VCM、HCL，管程和壳程介质在一百多度时，介质中有机物会在换热管内外壁缓慢结焦，造成管程和壳程堵塞，换热效率低等问题。U形管换热器的管程不利于清洗，且不宜是立式结构；固定管板式换热器的壳程无法清洗；传统浮头式换热器的管程进出口都在同侧管箱，且不宜是立式结构。三种形式都不满足设计工况要求。

有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种新型浮头式换热器，该新型浮头式换热器是一种耐温差应力、可拆洗管束、管程进出管口分别在上下管箱的立式浮头式换热器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案的基本构思是：

一种新型浮头式换热器，包括壳体、固定管板、换热管束、浮头部、膨胀节，所述的固定管板设置在壳体内部上端，所述的浮头部设置在壳体内部下端，所述的换热管束设置在固定管板与浮头部的浮动管板之间，所述的壳体包括圆筒状的主壳体、可拆卸安装在主壳体上端的上管箱以及可拆卸安装在主壳体下端的下管箱，所述的膨胀节一端与浮头部可拆卸连接，另一端与下管箱可拆卸连接。

在上述方案中，上下管箱和主壳体为可拆卸法兰连接，浮头部、下管箱、膨胀节之间均为可拆卸法兰连接，而非焊接固定，从而保证了浮头和上下管箱的可拆卸，即管束可从壳体中抽出进行清洗。

优选的，所述的下管箱的底部中心开设第一介质入口，所述的第一介质入口处安装有密封法兰组件，所述的膨胀节与所述的密封法兰组件连接。

优选的，所述第一介质入口处，设置有凸缘法兰，所述的密封法兰组件与所述的凸缘法兰通过螺栓连接。

优选的，所述的密封法兰组件包括管板式法兰和焊接一体的两个法兰构成，管板式法兰的直径小于所述的两个法兰，所述的膨胀节的底端焊接有法兰，该法兰与所述的管板式法兰通过螺栓固定连接。

优选的，所述的浮头部包括浮动管板、钩圈和浮头盖，所述的浮头盖凸起的顶端开设通孔，所述的膨胀节的顶端连接所述的通孔。

优选的，所述的浮头盖上的通孔设置有凸缘法兰，所述的膨胀节顶端焊接有法兰，该法兰与所述的凸缘法兰通过螺栓连接。

优选的，所述的浮动管板的直径与壳体的内径相匹配。

在上述方案中，浮动管板的直径与壳体的内径相匹配有利于安装更多的换热管，增大换热面积，传热效率提高。

优选的，所述的上管箱的顶端开设有第一介质出口，所述下管箱的底端开设有第一介质入口，所述的下管箱的筒节上开设第二介质出口，所述的主壳体靠近上管箱的侧壁设置第二介质入口。

优选的，各换热管相平行设置，换热管束的横截面呈行、列排布，每行和每列垂直相交。

在上述方案中，各换热管成正方形排列，更有利于换热管束抽出时，用压力水枪清洗。

优选的，所述的上管箱与主壳体的上端通过法兰结构可拆卸连接，所述的下管箱与主壳体的下端通过法兰结构可拆卸连接。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本实用新型的新型浮头式换热器，包括壳体、固定管板、换热管束、浮头部、膨胀节，所述的固定管板设置在壳体内部上端，所述的浮头部设置在壳体内部下端，所述的换热管束设置在固定管板与浮头部的浮动管板之间，所述的壳体包括圆筒状的主壳体、可拆卸安装在主壳体上端的上管箱以及可拆卸安装在主壳体下端的下管箱，所述的膨胀节一端与浮头部可拆卸连接，另一端与下管箱可拆卸连接。本实用新型的新型浮头式换热器是一种耐温差应力、可拆洗管束、管程进出管口分别在上下管箱的立式浮头式换热器。

2、本实用新型的新型浮头式换热器特别适用于介质温差大，受现场限制需要立式，管程进出口需要上下布置的场合；壳程、管程介质进行热量交换，当两程介质温差较大时，壳体和管束因热胀冷缩产生位移，在壳体和管束上产生温差应力，这时通过膨胀节进行位移补偿，从而减小温差应力，减小换热器壳体与固定管板和浮头部的浮动管板的固定结构拉脱力，满足设计工艺需求，延长设备使用寿命。

3、本实用新型最大的优点是通过法兰螺栓连接的方式，把传统浮头式换热器同侧管箱进出口改为进出口分别在上下管箱的立式浮头换热器，且保留传统浮头式换热器可拆洗管束和耐温差应力的优点。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本实用新型的新型浮头式换热器结构示意图；

图2是图1中A-A剖视图；

图3是图2中A部放大图；

图4是密封法兰组件的结构示意图；

图5是膨胀节结构示意图。

图中：1、上管箱；2、固定管板；3、主壳体；4、换热管束；5、浮头部；6、下管箱；7、密封法兰组件；71、管板式法兰；72、焊接一体的两个法兰；8、膨胀节；81、法兰；9、凸缘法兰；10、第一介质入口；11、第一介质出口；12、第二介质入口；13、第二介质出口。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1-5所示，本实用新型提供一种新型浮头式换热器，包括壳体、固定管板2、换热管束4、浮头部5、膨胀节8，所述的固定管板2设置在壳体内部上端，所述的浮头部5设置在壳体内部下端，所述的换热管束4设置在固定管板2与浮头部5的浮动管板之间，所述的壳体包括圆筒状的主壳体3、可拆卸安装在主壳体3上端的上管箱1以及可拆卸安装在主壳体3下端的下管箱6，所述的膨胀节8一端与浮头部5可拆卸连接，另一端与下管箱6可拆卸连接。

在上述方案中，上管箱1、下管箱6和主壳体3为可拆卸法兰连接，浮头部5、下管箱6、膨胀节8之间均为可拆卸法兰连接，而非焊接固定，从而保证了浮头、上管箱1、下管箱6的可拆卸，即换热管束可从壳体中抽出进行清洗。

优选的，所述的下管箱6的底部中心开设第一介质入口10，所述的第一介质入口10处安装有密封法兰组件7，所述的膨胀节8与所述的密封法兰组件7连接。

优选的，所述第一介质入口10处，下管箱顶端设置有凸缘法兰9，所述的密封法兰组件7与所述的凸缘法兰9通过螺栓连接。

优选的，所述的密封法兰组件7包括管板式法兰71和焊接一体的两个法兰72构成，管板式法兰71的直径小于所述的两个法兰，所述的膨胀节8的底端焊接有法兰81，该法兰与所述的管板式法兰71通过螺栓固定连接。

优选的，所述的浮头部5包括浮动管板、钩圈和浮头盖，所述的浮头盖凸起的顶端开设通孔，所述的膨胀节8的顶端连接所述的通孔。

优选的，所述的浮头盖上的通孔设置有凸缘法兰9，所述的膨胀节8顶端焊接有法兰81，该法兰与所述的凸缘法兰9通过螺栓连接。

优选的，所述的浮动管板的直径与壳体的内径相匹配。

在上述方案中，浮动管板的直径与壳体的内径相匹配有利于安装更多的换热管，增大换热面积，传热效率提高。

优选的，所述的上管箱1的顶端开设有第一介质出口11，所述下管箱6的底端开设有第一介质入口10，所述的下管箱6的筒节上开设第二介质出口13，所述的主壳体3靠近上管箱1的侧壁设置第二介质入口12。

参见图2和图3所示，各换热管相平行设置，换热管束4的横截面呈行、列排布，每行和每列垂直相交。

在上述方案中，各换热管成正方形排列，更有利于换热管束4抽出时，用压力水枪清洗。

优选的，所述的上管箱1与主壳体3的上端通过法兰结构可拆卸连接，所述的下管箱6与主壳体3的下端通过法兰结构可拆卸连接。

本实用新型的新型浮头式换热器，包括壳体、固定管板2、换热管束4、浮头部5、膨胀节8，所述的固定管板2设置在壳体内部上端，所述的浮头部5设置在壳体内部下端，所述的换热管束4设置在固定管板2与浮头部5的浮动管板之间，所述的壳体包括圆筒状的主壳体3、可拆卸安装在主壳体3上端的上管箱1以及可拆卸安装在主壳体3下端的下管箱6，所述的膨胀节8一端与浮头部5可拆卸连接，另一端与下管箱6可拆卸连接。本实用新型的新型浮头式换热器是一种耐温差应力、可拆洗管束、管程进出管口分别在上下管箱的立式浮头式换热器。

本实用新型的新型浮头式换热器特别适用于介质温差大，受现场限制需要立式，管程进出口需要上下布置的场合；壳程、管程介质进行热量交换，当两程介质温差较大时，壳体和管束因热胀冷缩产生位移，在壳体和管束4上产生温差应力，这时通过膨胀节8进行位移补偿，从而减小温差应力，减小换热器壳体与固定管板2和浮头部5的浮动管板的固定结构拉脱力，满足设计工艺需求，延长设备使用寿命。

本实用新型最大的优点是通过法兰螺栓连接的方式，把传统浮头式换热器同侧管箱进出口改为进出口分别在上下管箱的立式浮头换热器，且保留传统浮头式换热器可拆洗管束和耐温差应力的优点。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种新型浮头式换热器，其特征在于，包括壳体、固定管板、换热管束、浮头部、膨胀节，所述的固定管板设置在壳体内部上端，所述的浮头部设置在壳体内部下端，所述的换热管束设置在固定管板与浮头部的浮动管板之间，所述的壳体包括圆筒状的主壳体、可拆卸安装在主壳体上端的上管箱以及可拆卸安装在主壳体下端的下管箱，所述的膨胀节一端与浮头部可拆卸连接，另一端与下管箱可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型浮头式换热器，其特征在于，所述的下管箱的底部中心开设第一介质入口，所述的第一介质入口处安装有密封法兰组件，所述的膨胀节与所述的密封法兰组件连接。

3.根据权利要求2所述的一种新型浮头式换热器，其特征在于，所述第一介质入口处，设置有凸缘法兰，所述的密封法兰组件与所述的凸缘法兰通过螺栓连接。

4.根据权利要求3所述的一种新型浮头式换热器，其特征在于，所述的密封法兰组件包括管板式法兰和焊接一体的两个法兰构成，管板式法兰的直径小于所述的两个法兰，所述的膨胀节的底端焊接有法兰，该法兰与所述的管板式法兰通过螺栓固定连接。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种新型浮头式换热器，其特征在于，所述的浮头部包括浮动管板、钩圈和浮头盖，所述的浮头盖凸起的顶端开设通孔，所述的膨胀节的顶端连接所述的通孔。

6.根据权利要求5所述的一种新型浮头式换热器，其特征在于，所述的浮头盖上的通孔设置有凸缘法兰，所述的膨胀节顶端焊接有法兰，该法兰与所述的凸缘法兰通过螺栓连接。

7.根据权利要求6所述的一种新型浮头式换热器，其特征在于，所述的浮动管板的直径与壳体的内径相匹配。

8.根据权利要求1所述的一种新型浮头式换热器，其特征在于，所述的上管箱的顶端开设有第一介质出口，所述下管箱的底端开设有第一介质入口，所述的下管箱的筒节上开设第二介质出口，所述的主壳体靠近上管箱的侧壁设置第二介质入口。

9.根据权利要求1所述的一种新型浮头式换热器，其特征在于，各换热管束相平行设置，各换热管束的横截面呈行、列排布，每行和每列垂直相交。

10.根据权利要求1所述的一种新型浮头式换热器，其特征在于，所述的上管箱与主壳体的上端通过法兰结构可拆卸连接，所述的下管箱与主壳体的下端通过法兰结构可拆卸连接。