CN209355731U - 一种缠绕管式换热组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种缠绕管式换热组件，其包括螺旋缠绕管束、中心筒、齿条、隔条、管箍、异形管和连接板。本实用新型提供的缠绕管式换热组件，在高效传热的前提下，保证组件的运行安全，提高组件的空间利用率，能实现良好的工程应用。

Description

一种缠绕管式换热组件

技术领域

本发明涉及蒸汽发生器及热交换器设计领域，具体涉及一种缠绕管式换热组件。

背景技术

蒸汽发生器及热交换器是核、化工、医药等领域的关键设备，其安全性和高效性是行业追求的共同目标。按传热管形状分类，可分为直管、U形管、螺旋缠绕管、套管等多种型式的蒸汽发生器及热交换器。其中，缠绕管式换热组件因其结构紧凑和传热效率高等特点，是高效蒸汽发生器及热交换器的首选核心组件。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种缠绕管式换热组件。

本发明提供的缠绕管式换热组件，包括螺旋缠绕管束、中心筒、齿条、隔条、管箍、异形管和连接板；其中，所述螺旋缠绕管束围绕所述中心筒设置，所述螺旋缠绕管束由至少一层管束组成，相邻的所述管束层的绕制方向为异向或同向，相邻的所述管束层之间设有所述齿条和/或所述隔条；所述的管束收口段设置所述管箍，所述异形管设置在单侧或两侧的所述管束的收口段和所述中心筒上；所述连接板设置在所述中心筒的轴向两端，并抵靠在所述螺旋缠绕管束上提供支撑力。

优选的，所述螺旋缠绕管束的进口和出口侧向布置，且垂直所述中心筒方向。

优选的，还包括支承筋，所述支承筋焊接在中心筒上，所述齿条和所述隔条由所述支承筋固定。

优选的，所述管箍之间采用焊接或机械连接方式。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的缠绕管式换热组件，在高效传热的前提下，保证组件的运行安全，提高组件的空间利用率，能实现良好的工程应用。

2、本发明提供的缠绕管式换热组件，螺旋缠绕式传热管侧进侧出，降低了换热组件的整体高度(或长度)；传热管收口段采用偏心结构，减少了换热组件的径向空间；特殊结构的管束支承结构，保证了换热组件的固有安全性。

附图说明

图1为符合本发明优选实施例的缠绕管式换热组件结构示意图。

图2为符合本发明优选实施例的缠绕管式换热组件结构A向(俯)视图。

图3为符合本发明优选实施例的缠绕管式换热组件用齿条结构示意图。

其中，1-连接板；2-管箍；3-管板管箍(如有)；4-模拟管板(如有)；5- 异形管；6-支承筋；7-螺旋缠绕管束；8-中心筒；9-齿条/隔条；10-堵板；11- 连接管；12-收口段管箍；901-一种齿条/隔条

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明一实施例提供了一种缠绕管式换热组件，主要结构包括螺旋缠绕管束、中心筒、齿条、隔条、管箍、异形管、支承筋等，整体结构如图1和图2 所示；

螺旋缠绕管束由若干层管束组成，相邻层的绕制方向根据设计要求采用异向或同向；

螺旋缠绕管束围绕中心筒绕制，每层管束的数量及整体管束层数根据设计要求制定。最外层管束尺寸受导流筒(如有)或壳体内径尺寸约束，可根据设计要求设置导流筒，其目的是减少最外层管束外的漏流；

为了降低缠绕管式换热组件的整体高度(或长度)，螺旋缠绕管束的进、出口侧向布置，即垂直中心筒方向(沿壳体壁厚方向)。进、出口方位根据设计要求，即管程接管方位制定，图1和图2仅示意其中一种方位；

相邻两层管束之间设置齿条隔离，保证相邻管子径向和轴向间的距离，齿条升角α根据螺旋缠绕管升角配做，如图3所示；除齿条外，也可设置隔条，保证相邻管子径向间的距离；

齿条及隔条由支承筋固定，支承筋焊接在中心筒上；

管束收口段设置管箍以保证相邻管子间的距离，管箍的尺寸根据管子规格制定,保证管箍内径略大于管子外径，管箍之间采用焊接或机械连接方式；

为了减小缠绕管式换热组件的径向尺寸，根据设计要求，在单侧或两侧的管束收口段、中心筒上设置异形管，使得管束收口的绕管曲率中心偏离中心筒中心，即远离模拟管板(如有)方向；

设置上下连接管，作为缠绕管式换热组件的支撑基础。

上述缠绕管式换热组件可采用以下步骤进行制造：

1)8-中心筒、5-异形管及11-连接管根据设计尺寸要求由管材加工成型或有板材卷制成型后焊接完成；

2)在8-中心筒两端焊接10-堵板→10-堵板上焊接5-异形管→5-异形管的另一端焊接1-连接板板上焊接11-连接管→最后在8-中心筒上焊接6-支承筋，完成缠绕管式换热组件用支承件；

3)将第一层7-螺旋缠绕管束用9-齿条/隔条焊接在8-中心筒指定位置，该位置根据设计要求所需的管束无支撑跨距制定，9-齿条/隔条两端焊接在6- 支承筋的指定位置，9-齿条升角与第一层7-螺旋缠绕管束的螺旋升角相匹配；

4)开始绕制7-螺旋缠绕管束，第一层围绕8-中心筒绕制，要求每一根传热管与9-齿条有良好的配合关系；第一层绕制完成后其两端做好收口准备，按制造厂的工艺弯制到收口前的指定位置；之后放置第二层管束用9-齿条/隔条，其两端焊接在6-支承筋的指定位置；按“放一组9-齿条/隔条，绕一层7-螺旋缠绕管束”的方式依次绕制第二层、第三层、…、第n层管束，直至管束绕制完成。最外层管束尺寸受导流筒(如有)或壳体内径尺寸约束。7-螺旋缠绕管束相邻层的绕制方向根据设计要求采用异向或同向；

5)在5-异型管的辅助下绕制管束收口段，按设计要求，将每一层、每一根传热管绕制到管板管孔的对应位置，该位置可用激光或等同方式对准，收口段圆滑过渡。将2-管箍、12-收口段管箍、3-管板管箍(如有)套入每一根传热管以保证相邻管子间的距离，管箍的尺寸根据管子规格制定，管箍之间采用焊接或机械连接方式。管箍的数量及安装位置根据设计要求所需的管束无支撑跨距制定；

6)检查缠绕管式换热组件的收口质量，若有4-模拟管板，则可将管束整体插入4-模拟管板以检验管子-管板装配；完成缠绕管式换热组件的制造；

7)若有导流筒，则按设计要求和现场装配条件和工艺，在壳体内壁焊接引流用挡板，将导流筒焊接在挡板上，导流筒采用拼接方式成型。

与现有技术相比，本实施例具有以下有益效果：

紧凑型的立式或卧式缠绕管式换热组件适用于“管程高温高压-壳程低温低压(管程与壳程相对而言)”、“管程低温低压-壳程高温高压(管程与壳程相对而言)”、“管程单相-壳程单相”、“管程单相-壳程两相”、“管程两相-壳程单相”、“管程两相-壳程两相”、“管程单股流”、“管程多股流”等工况。换热组件的材料根据不同的设计工况、使用环境和介质等要求进行选取。

本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种缠绕管式换热组件，其特征在于，包括螺旋缠绕管束、中心筒、齿条、隔条、管箍、异形管、连接板和支承筋；其中，所述螺旋缠绕管束围绕所述中心筒设置，所述螺旋缠绕管束由至少一层管束组成，相邻的所述管束层的绕制方向为异向或同向，相邻的所述管束层之间设有所述齿条和/或所述隔条；所述的管束收口段设置所述管箍，所述异形管设置在单侧或两侧的所述管束的收口段和所述中心筒上；所述连接板设置在所述中心筒的轴向两端，并抵靠在所述螺旋缠绕管束上提供支撑力。

2.如权利要求1所述的缠绕管式换热组件，其特征在于，所述螺旋缠绕管束的进口和出口侧向布置，且垂直所述中心筒方向。

3.如权利要求1所述的缠绕管式换热组件，其特征在于，还包括支承筋，所述支承筋焊接在中心筒上，所述齿条和所述隔条由所述支承筋固定。

4.如权利要求1所述的缠绕管式换热组件，其特征在于，所述管箍之间采用焊接或机械连接方式。