CN209763815U - 发电厂用u形管式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发电厂设备技术领域，是一种发电厂用U形管式换热器，包括前端管箱、壳体、管板及U形管束，U形管束包括上直管段、下直管段和弯管段，对应上直管段和下直管段之间位置的壳体内安装有壳程隔板，壳程隔板和管板固定连接，壳程隔板上间隔设置有若干个上下贯通的通孔，对应壳程隔板上方位置的壳体上设有进气口，对应壳程隔板下方位置的壳体上设有出气口。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过在壳体内设置壳程隔板，进而对壳体内高温蒸汽的流动起到阻碍作用，延长了高温蒸汽在壳体内的滞留时间，从而增加了高温蒸汽和U形管束的接触时间，使得高温蒸汽和U形管束内的冷却水换热更加充分，提高了换热效率。

Description

发电厂用U形管式换热器

技术领域

本实用新型涉及发电厂设备技术领域，是一种发电厂用U形管式换热器。

背景技术

发电厂用U形管式换热器，是管壳式换热器的一种，它由管板、壳体、管束等零部件组成。在同样直径情况下，U形管换热器的换热面积最大；它结构简单、紧凑、密封性能高，检修、清洗方便、在高温、高压下金属耗量最小、造价最低；U形管换热器只有一块管板，热补偿性能好、承压能力较强，适用于高温、高压工况下操作。

换热器在发电厂的运行中发挥着重要作用，通过高温蒸汽跟冷水之间的换热形成水循环系统，提供蒸汽动力，U形管换热器管程采用双管程，流程较长，流速较高，传热性能较好，但是高温蒸汽在壳体内的滞留时间短，高温蒸汽流过管束表面速度过快，从而导致高温蒸汽和冷水之间换热不充分，换热效率低。

发明内容

本实用新型提供了一种发电厂用U形管式换热器，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有换热器存在的换热不充分、换热效率低的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种发电厂用U形管式换热器，包括前端管箱、壳体、管板及U形管束，U形管束设置在壳体内，U形管束包括上直管段、下直管段和弯管段，上直管段的左端和下直管段的左端分别固定安装在管板上，壳体安装在管板右侧，前端管箱安装在管板左侧，前端管箱内设有分层隔板，该分层隔板将前端管箱的内腔分隔成呈上下分布的进水腔和出水腔，对应进水腔位置的前端管箱上设有进水口，对应出水腔位置的前端管箱上设有出水口，上直管段的左端位于分层隔板上方并与进水腔连通，下直管段的左端位于分层隔板下方并与出水腔连通，对应上直管段和下直管段之间位置的壳体内安装有壳程隔板，壳程隔板和管板固定连接，壳程隔板上间隔设置有若干个上下贯通的通孔，对应壳程隔板上方位置的壳体上设有进气口，对应壳程隔板下方位置的壳体上设有出气口。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述壳程隔板可呈水平设置，所有的通孔呈矩形阵列设置在壳程隔板上，每个通孔内均安装有叶轮。

上述所有的通孔内可均设有固定轴，叶轮包括轮毂和若干片板状叶片，所有的板状叶片沿轮毂的周向间隔均匀设置，轮毂活动套设于固定轴上；部分通孔内的轮毂上同轴设置有第一棘轮，对应第一棘轮位置的通孔内壁上设有与第一棘轮相配合使其仅能顺时针转动的第一棘爪，剩余部分通孔内的轮毂上同轴设置有第二棘轮，对应第二棘轮位置的通孔内壁上设有与第二棘轮相配合使其仅能逆时针转动的第二棘爪。

上述的所有设有第一棘轮的叶轮可均位于壳程隔板的左侧，所有设有第二棘轮的叶轮均位于壳程隔板的右侧。

上述弯管段上可设有支撑板，壳程隔板自由端和支撑板固定连接。

上述管板上可设有第一插接槽，支撑板上设有第二插接槽，该壳程隔板的两端分别插接在第一插接槽和第二插接槽内。

上述壳体可包括本体和壳程封头，进气口和出气口分别设于本体的上下两侧，本体左端和管板右端固连，本体右端和支撑板左端固连，壳程封头和支撑板右端固定。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过在壳体内设置壳程隔板，进而对壳体内高温蒸汽的流动起到阻碍作用，延长了高温蒸汽在壳体内的滞留时间，从而增加了高温蒸汽和U形管束的接触时间，使得高温蒸汽和U形管束内的冷却水换热更加充分，提高了换热效率。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的立体结构爆炸示意图。

附图2为附图1中的壳程隔板放大结构示意图。

附图中的编码分别为：1为前端管箱，2为管板，3为分层隔板，4为进水口，5为出水口，6为上直管段，7为下直管段，8为弯管段，9为壳程隔板，10为通孔，11为进气口，12为出气口，13为板状叶片，14为支撑板，15为第一插接槽，16为第二插接槽，17为本体，18为壳程封头。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1、2所示，该发电厂用U形管式换热器包括前端管箱1、壳体、管板2及U形管束，U形管束包括上直管段6、下直管段7和弯管段8，上直管段6的左端和下直管段7的左端分别固定安装在管板2上，壳体安装在管板2右侧，前端管箱1安装在管板2左侧，前端管箱1内设有分层隔板3，该分层隔板3将前端管箱1的内腔分隔成呈上下分布的进水腔和出水腔，对应进水腔位置的前端管箱1上设有进水口4，对应出水腔位置的前端管箱1上设有出水口5，上直管段6的左端位于分层隔板3上方并与进水腔连通，下直管段7位于分层隔板3下方并与出水腔连通，对应上直管段6和下直管段7之间位置的壳体内安装有壳程隔板9，壳程隔板9和管板2固定连接，壳程隔板9上间隔设置有若干个上下贯通的通孔10，对应壳程隔板9上方位置的壳体上设有进气口11，对应壳程隔板9下方位置的壳体上设有出气口12。根据需要，前端管箱1、壳体、U形管束及管板2的结构可采用公知技术，壳程隔板9左端和管板2焊接在一起，右端和弯管段8最内侧管壁焊接在一起，壳程隔板9上设有16个通孔10，使用过程中，冷却水从前端管箱1的进水口4流入，经U形管束后从出水口5流出，高温蒸汽从壳体的进气口11流入并从出气口12流出，从进气口11进入的高温蒸汽大部分会撞击到壳程隔板9上表面上然后在经过通孔10流入到壳程隔板9的下方，壳程隔板9的设置不仅降低了高温蒸汽的流速还延长了高温蒸汽在壳体内的滞留时间，增加了高温蒸汽和U形管束外壁的接触时间，使得高温蒸汽和冷却水换热更加充分，另外通过壳程隔板9的设置还使得壳体内的高温蒸汽在流动时更加混乱，使得高温蒸汽更均匀的和U形管束接触，提高了换热效率。

可根据实际需要，对上述发电厂用U形管式换热器作进一步优化或/和改进：

如附图1、2所示，所述壳程隔板9呈水平设置，所有的通孔10呈矩形阵列设置在壳程隔板9上，每个通孔10内均安装有叶轮。根据需求，高温蒸汽通过通孔10时能够带动叶轮转动，通过叶轮的转动不仅利于引导壳程隔板9上方的高温蒸汽通过通孔10，还能使得位于壳程隔板9下方叶轮周围的高温蒸汽向四周扩散开去，即使得高温蒸汽流动的更加混乱，从而使得高温蒸汽能够更加均匀的和U形管束接触实现与冷却水之间的换热，进一步提高换热效率。

如附图1、2所示，所有的通孔10均为矩形通孔10且其内均设有固定轴，叶轮包括轮毂和若干片板状叶片13，所有的板状叶片13沿轮毂的周向间隔均匀设置，轮毂活动套设于固定轴上；部分通孔10内的轮毂上同轴设置有第一棘轮，对应第一棘轮位置的通孔10内壁上设有与第一棘轮相配合使其仅能顺时针转动的第一棘爪，剩余部分通孔10内的轮毂上同轴设置有第二棘轮，对应第二棘轮位置的通孔10内壁上设有与第二棘轮相配合使其仅能逆时针转动的第二棘爪。根据需求，矩形通孔10的数目为16个，16个矩形通孔10分4排4列设置在壳程隔板9上，矩形长度方向和壳程隔板9长度方向相平行，固定轴沿矩形通孔10的宽度方向设置，其中8个通孔10内的轮毂前侧上同轴设置有第一棘轮，剩余的8个通孔10内的轮毂前侧上设有同轴设置的第二棘轮，第一棘轮和第一棘爪的结构和工作原理可采用公知技术，同样的第二棘轮和第二棘爪的结构和工作原理也可采用公知技术，通过第一棘轮和第一棘爪的配合使得叶轮只能沿顺时针方向转动，而通过第二棘轮和第二棘爪的配合使得叶轮只能沿逆时针转动，将所有的叶轮设置成只能沿顺时针或逆时针转动的两部分，不仅利于引导高温蒸汽通过壳程隔板9上的矩形通孔10，还使得从通孔10内流出的高温蒸汽能够更充分的和U形管束接触，进而提高了换热效率。

如附图1、2所示，所有设有第一棘轮的叶轮均位于壳程隔板9的左侧，所有设有第二棘轮的叶轮均位于壳程隔板9的右侧。由此可更好的引导高温蒸汽通过通孔10进入到壳程隔板9下方。

如附图1所示，所述弯管段8上设有支撑板14，壳程隔板9自由端和支撑板14固定连接。根据需求，支撑板14竖直设置并与弯管段8焊接在一起，支撑板14上设有供U形管束的上直管段6和下直管段7分别穿过的孔洞，壳程隔板9远离管板2的一端和支撑板14焊接在一起，通过支撑板14的设置不仅能够提高U形管束结构的稳定性，还能够提高壳程隔板9结构的稳定性，延长本实用新型的使用寿命。

如附图1所示，管板2上设有第一插接槽15，支撑板14上设有第二插接槽16，该壳程隔板9的两端分别插接在第一插接槽15和第二插接槽16内。安装时，只需将壳程隔板9的两端分别插接到第一插接槽15和第二插接槽16内就可实现壳程隔板9和管板2、支撑板14的固定连接，便于安装。

如附图1所示，所述壳体包括本体17和壳程封头18，进气口11和出气口12分别设于本体17的上下两侧，本体17左端和管板2右端固连，本体17右端和支撑板14左端固连，壳程封头18和支撑板14右端固定。根据需求，本体17呈圆筒状，本体17的左右两端分别焊接有连接法兰，壳程封头18呈半球形状且左端焊接有连接法兰，支撑板14呈圆盘状，支撑板14安装在本体17和壳程封头18之间，进而便于支撑板14的安装。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (8)

1.一种发电厂用U形管式换热器，包括前端管箱、壳体、管板及U形管束，U形管束设置在壳体内，U形管束包括上直管段、下直管段和弯管段，上直管段的左端和下直管段的左端分别固定安装在管板上，壳体安装在管板右侧，前端管箱安装在管板左侧，其特征在于前端管箱内设有分层隔板，该分层隔板将前端管箱的内腔分隔成呈上下分布的进水腔和出水腔，对应进水腔位置的前端管箱上设有进水口，对应出水腔位置的前端管箱上设有出水口，上直管段的左端位于分层隔板上方并与进水腔连通，下直管段的左端位于分层隔板下方并与出水腔连通，对应上直管段和下直管段之间位置的壳体内安装有壳程隔板，壳程隔板和管板固定连接，壳程隔板上间隔设置有若干个上下贯通的通孔，对应壳程隔板上方位置的壳体上设有进气口，对应壳程隔板下方位置的壳体上设有出气口。

2.根据权利要求1所述的发电厂用U形管式换热器，其特征在于所述壳程隔板呈水平设置，所有的通孔呈矩形阵列设置在壳程隔板上，每个通孔内均安装有叶轮。

3.根据权利要求2所述的发电厂用U形管式换热器，其特征在于所有的通孔均为矩形通孔且其内均设有固定轴，叶轮包括轮毂和若干片板状叶片，所有的板状叶片沿轮毂的周向间隔均匀设置，轮毂活动套设于固定轴上；部分通孔内的轮毂上同轴设置有第一棘轮，对应第一棘轮位置的通孔内壁上设有与第一棘轮相配合使其仅能顺时针转动的第一棘爪，剩余部分通孔内的轮毂上同轴设置有第二棘轮，对应第二棘轮位置的通孔内壁上设有与第二棘轮相配合使其仅能逆时针转动的第二棘爪。

4.根据权利要求3所述的发电厂用U形管式换热器，其特征在于所有设有第一棘轮的叶轮均位于壳程隔板的左侧，所有设有第二棘轮的叶轮均位于壳程隔板的右侧。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的发电厂用U形管式换热器，其特征在于所述弯管段上设有支撑板，壳程隔板自由端和支撑板固定连接。

6.根据权利要求5所述的发电厂用U形管式换热器，其特征在于管板上设有第一插接槽，支撑板上设有第二插接槽，该壳程隔板的两端分别插接在第一插接槽和第二插接槽内。

7.根据权利要求5所述的发电厂用U形管式换热器，其特征在于所述壳体包括本体和壳程封头，进气口和出气口分别设于本体的上下两侧，本体左端和管板右端固连，本体右端和支撑板左端固连，壳程封头和支撑板右端固定。

8.根据权利要求6所述的发电厂用U形管式换热器，其特征在于所述壳体包括本体和壳程封头，进气口和出气口分别设于本体的上下两侧，本体左端和管板右端固连，本体右端和支撑板左端固连，壳程封头和支撑板右端固定。