CN210268303U - 双层防冲刷换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双层防冲刷换热器，属于热交换器装置技术领域。包括壳体，壳体上设有壳程入口接管，壳程入口接管内靠近壳体一端设有固定架，固定架底部设有连接杆，连接杆上由外向内顺次设有锥形防冲挡板和下层防冲挡板，锥形防冲挡板的锥形开口朝向壳程入口接管设置，下层防冲挡板外周通过筋板连接壳体。本实用新型结构简单，安装牢固，通过改变介质流动方向和介质流动速度来达到防冲效果，能够有效保护换热管，提高换热效率。

Description

双层防冲刷换热器

技术领域

本实用新型涉及一种双层防冲刷换热器，属于热交换器装置技术领域。

背景技术

热交换器是用来完成不同传热过程的设备，在化工、石油和其他许多工业部门行业中广泛应用的一种通用工业设备。在化工厂建设中，热交换器约占全部工艺设备投资的10％～20％；在现代石油炼制厂中热交换器约占全部工艺设备投资的35％～40％左右。热交换器能否正常运行，直接关系到生产的正常开展，因此热交换器必须安全可靠、坚固耐用。对热交换器而言，其中的换热管、管板、设备法兰、封头、壳体等是主要的受压元件，而其他一些元件，如隔板、防冲板等则作为辅助元件。在设计及制造过程中，设计单位和制造厂往往将精力集中在主要受压元件上，而忽略了辅助元件的设计、制造应注意的问题，从而使热交换器不能实现可靠运行。

防冲板失效便是其中的一个问题。目前防冲板主要有如下技术缺陷：

(1)防冲板时常发生脱落现象，脱落的防冲板不仅不能保护换热管，而且脱落的防冲板还会砸伤换热管，导致换热器的壳程和管程介质短路，使换热器不能正常运行。

(2)防冲板覆盖下面的换热管，换热管外周无介质流过，无法参与换热过程，造成换热效率的损失。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种双层防冲刷换热器，结构简单，安装牢固，通过改变介质流动方向和介质流动速度来达到防冲效果，能够有效保护换热管，提高换热效率。

本实用新型所述的双层防冲刷换热器，包括壳体，壳体上设有壳程入口接管，壳程入口接管内靠近壳体一端设有固定架，固定架底部设有连接杆，连接杆上由外向内顺次设有锥形防冲挡板和下层防冲挡板，锥形防冲挡板的锥形开口朝向壳程入口接管设置，下层防冲挡板外周通过筋板连接壳体。

锥形防冲挡板和下层防冲挡板均不与换热管接触，介质经过锥形防冲挡板改变流向后，下层防冲挡板承受的冲击力已经大大减小，介质流向也从垂直冲击改为倾斜冲击，下层防冲挡板对应壳程入口接管横截面设置即可，下层防冲挡板和换热管之间距离可以适当增加，保留下层防冲挡板和换热管之间充足的换热空间，增加换热效率。

工作过程或工作原理：

介质从壳程入口接管流入，锥形防冲挡板和下层防冲挡板改变了流体流动方向，避免了出口处流体直径沿着轴向冲击换热管，有效保护了换热管。

锥形防冲挡板减缓了高速流体对防冲挡板中间部位的冲击，可以改善自身受力情况，增强防脱落效果。下层防冲挡板不与换热管接触，从而增加了换热效率。

所述的下层防冲挡板设为内凹式圆盘形，下层防冲挡板内凹的方向与锥形防冲挡板的锥形口的开口方向一致。减缓了高速流体对防冲挡板中间部位的冲击，可以改善自身受力情况，增强防脱落效果。

所述的下层防冲挡板直径大于锥形防冲挡板的底面直径。逐步改变流体流动方向，减缓了高速流体对防冲挡板中间部位的冲击，可以改善自身受力情况，增强防脱落效果。

所述的下层防冲挡板直径比壳程入口接管直径大0-5cm设置。

所述的筋板设为栅状、网状或孔洞状。流体从筋板栅格、网孔或孔洞中流出。

所述的筋板一端与壳体焊接连接，筋板另一端与下层防冲挡板焊接连接。筋板与壳程入口接管和下层防冲挡板连接稳固，不易脱落。

所述的连接杆贯穿下层防冲挡板设置，连接杆通过固定螺母紧固下层防冲挡板。

所述的固定架为十字固定架。

所述的十字固定架与壳程入口接管焊接连接。

所述的锥形防冲挡板与连接杆焊接连接。

经过反复研究发现，目前在热交换器中普遍使用的防冲挡板都是平面的，因此介质流入冲击力大，防冲挡板受力大，且无弹性缓冲，导致防冲挡板容易脱落。而且，为确保防冲击效果，防冲挡板通常与壳程入口接管横截面相适应设置，甚至防冲挡板直径略大于壳程入口接管直径，为减小冲击力，防冲挡板靠近换热管设置，其覆盖下面的换热管无介质流过，无法参与换热过程，造成换热效率的损失。

本实用新型通过设置双层防冲挡板，通过设置锥形防冲挡板和内凹的圆盘形下层防冲挡板，对于流入壳程入口接管的介质进行分层缓冲，逐渐改变介质流动方向，而且锥形防冲挡板和内凹的圆盘形下层防冲挡板本身具有一定缓冲作用，大大减小了防冲挡板受力，增强了防脱落效果。下层防冲挡板距换热管距离较远，有充足的换热空间，介质从筋板流出后，能够顺畅在下层防冲挡板下方的换热管周围流通，换热管能够有效参与换热过程，提高了换热效率。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过设置锥形防冲挡板和下层防冲挡板，通过改变介质流动方向和降低介质流动速度来减少对换热管冲击。能有效保护换热管，而且锥形防冲挡板和下层防冲挡板工作时间更长，无需频繁更换。

2、锥形挡板则减缓了高速流体对防冲挡板中间部位的冲击，可以改善自身受力情况，增强防脱落效果。

3、锥形防冲挡板和下层防冲挡板均不与换热管接触，介质经过锥形防冲挡板改变流向后，下层防冲挡板承受的冲击力已经大大减小，介质流向也从垂直冲击改为倾斜冲击，下层防冲挡板对应壳程入口接管横截面设置即可，下层防冲挡板和换热管之间距离可以适当增加，保留下层防冲挡板和换热管之间充足的换热空间，增加换热效率。

附图说明

图1是本实用新型的一实施例的结构示意图，

图2是图1中A处放大结构示意图。

图中：1、壳体；2、壳程入口接管；3、十字固定架；4、锥形防冲挡板；5、筋板；6、下层防冲挡板；7、换热管；8、连接杆9、壳程出口10、壳程入口11、管程出口12、管程入口。

图1中箭头表示介质流动方向。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案作进一步进行清楚、完整地描述：

实施例1

如图1所示，本实用新型所述的双层防冲刷换热器，包括壳体1，壳体1上设有壳程入口接管2，壳程入口接管2内靠近壳体1一端设有固定架，固定架底部设有连接杆8，连接杆8上由外向内顺次设有锥形防冲挡板4和下层防冲挡板6，锥形防冲挡板4的锥形开口朝向壳程入口接管2设置，下层防冲挡板6外周通过筋板5连接壳体1。连接杆可以贯穿锥形防冲挡板设置。

下层防冲挡板6设为内凹式圆盘形，下层防冲挡板6内凹的方向与锥形防冲挡板4的锥形口的开口方向一致。下层防冲挡板6直径大于锥形防冲挡板4的底面直径。下层防冲挡板6直径比壳程入口接管2直径大0-5cm设置。通常地，下层防冲挡板6直径可以和壳程入口接管直径一致，下层防冲挡板直径也可以比壳程入口接管2直径大1cm、2cm、3cm、 4cm或者5cm。

筋板5设为栅状、网状或孔洞状。筋板5一端与壳体1焊接连接，筋板5另一端与下层防冲挡板6焊接连接。连接杆8贯穿下层防冲挡板6设置，连接杆8通过固定螺母紧固下层防冲挡板6。固定架为十字固定架3。十字固定架3与壳程入口接管2焊接连接。锥形防冲挡板4与连接杆8焊接连接。十字固定架焊接壳程入口接管，十字固定架下方焊接连接杆，锥形防冲挡板焊接到连接杆上；下层防冲挡板通过螺母固定连接连接杆，下层防冲挡板外周通过焊接连接筋板。锥形防冲挡板和下层防冲挡板安装非常牢固，

比普通焊接在定距管上的更加牢固。流体通过壳程入口接管流向管束时，锥形防冲挡板则减缓了高速流体对防冲挡板中间部位的冲击，可以改善自身受力情况，增强防脱落效果。

换热管7设于下层防冲挡板6下方，下层防冲挡板与换热管7不接触。下层防冲挡板与换热管之间留有充足的换热空间。

经过反复研究发现，目前在热交换器中普遍使用的防冲挡板都是平面的，因此介质流入冲击力大，防冲挡板受力大，且无弹性缓冲，导致防冲挡板容易脱落。而且，为确保防冲击效果，防冲挡板通常与壳程入口接管横截面相适应设置，甚至防冲挡板直径略大于壳程入口接管直径，防冲挡板靠近换热管设置，其覆盖下面的换热管无介质流过，无法参与换热过程，造成换热效率的损失。

本实用新型通过设置双层防冲挡板，通过设置锥形防冲挡板和内凹的圆盘形下层防冲挡板，对于流入壳程入口接管的介质进行分层缓冲，逐渐改变介质流动方向，而且锥形防冲挡板和内凹的圆盘形下层防冲挡板本身具有一定缓冲作用，大大减小了防冲挡板受力，增强了防脱落效果。下层防冲挡板距离换热管距离较远，有充足的换热空间，介质从筋板流出后，能够顺畅在下层防冲挡板下方的换热管周围流通，换热管能够有效参与换热过程，提高了换热效率。

工作过程或工作原理：

管程介质从管程入口12进入，从管程出口11流出；壳程介质从壳程入口10流入，从壳程出口9流出，管程介质与壳程介质在壳体内完成热交换。壳程入口10设于壳程入口接管2上。

壳程介质从壳程入口流入，沿壳程入口接管流入，锥形防冲挡板和下层防冲挡板改变了流体流动方向，避免了出口处流体直径沿着轴向冲击换热管，有效保护了换热管，介质从筋板中间的栅格、网孔或孔洞中流出。

锥形防冲挡板减缓了高速流体对防冲挡板中间部位的冲击，可以改善自身受力情况，增强防脱落效果。下层防冲挡板不与换热管接触，从而增加了换热效率。

本实用新型中对结构的方向以及相对位置关系的描述，如前后左右上下的描述，不构成对本实用新型的限制，仅为描述方便。

Claims (10)

1.一种双层防冲刷换热器，包括壳体(1)，壳体(1)上设有壳程入口接管(2)，其特征在于，壳程入口接管(2)内靠近壳体(1)一端设有固定架，固定架底部设有连接杆(8)，连接杆(8)上由外向内顺次设有锥形防冲挡板(4)和下层防冲挡板(6)，锥形防冲挡板(4)的锥形开口朝向壳程入口接管(2)设置，下层防冲挡板(6)外周通过筋板(5)连接壳体(1)。

2.根据权利要求1所述的双层防冲刷换热器，其特征在于，下层防冲挡板(6)设为内凹式圆盘形，下层防冲挡板(6)内凹的方向与锥形防冲挡板(4)的锥形口的开口方向一致。

3.根据权利要求2所述的双层防冲刷换热器，其特征在于，下层防冲挡板(6)直径大于锥形防冲挡板(4)的底面直径。

4.根据权利要求2所述的双层防冲刷换热器，其特征在于，下层防冲挡板(6)直径比壳程入口接管(2)直径大0-5cm设置。

5.根据权利要求1所述的双层防冲刷换热器，其特征在于，筋板(5)设为栅状、网状或孔洞状。

6.根据权利要求5所述的双层防冲刷换热器，其特征在于，筋板(5)一端与壳体(1)焊接连接，筋板(5)另一端与下层防冲挡板(6)焊接连接。

7.根据权利要求1所述的双层防冲刷换热器，其特征在于，连接杆(8)贯穿下层防冲挡板(6)设置，连接杆(8)通过固定螺母紧固下层防冲挡板(6)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的双层防冲刷换热器，其特征在于，固定架为十字固定架(3)。

9.根据权利要求8所述的双层防冲刷换热器，其特征在于，十字固定架(3)与壳程入口接管(2)焊接连接。

10.根据权利要求1所述的双层防冲刷换热器，其特征在于，锥形防冲挡板(4)与连接杆(8)焊接连接。

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