CN210441698U - 带有套管组装防振支撑的绕管式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有套管组装防振支撑的绕管式换热器，过渡段换热管束上设置套管组装防振装置，所述的套管组装防振装置包括至少一组防振支撑组件，每组防振支撑组件包括若干个内表面能与换热管外表面形成相对支点或接触面的套管，所述的套管套设在换热管外侧，同组防振支撑组件中相邻套管之间固定连接。本实用新型通过套管组装防振装置实现过渡段管束的有效固定，减少无支撑跨距。本实用新型结构简单，防振性好，可显著提高换热器的使用寿命，除绕管式换热器外，也适用于其他管壳式换热器。

Description

带有套管组装防振支撑的绕管式换热器

技术领域

本实用新型涉及一种带套管组装防振支撑的管壳式换热器，尤其涉及一种在过渡段管束中设置套管组装防振装置的螺旋绕管式换热器。

背景技术

管壳式换热器是用于冷流体和热流体之间传递热量的设备，目前使用的管壳式换热器主要包括列管式换热器和螺旋绕管式换热器两种。

螺旋绕管式换热器的缠绕段部分的换热管被齿条、带条、管卡等固定件均匀有规律的牢固固定，且相邻层换热管之间也相互支撑，不存在介质冲击振动问题。

管束过渡段位于连接管板孔和缠绕段之间，当螺旋绕管式换热器直径较小时，过渡段长度较短，可以不考虑过渡段管束的支撑。随着螺旋绕管式换热器的大型化(通常DN3000以上称为大型换热器)，直径越来越大，所需要的过渡段长度也在增加，过渡段管束的防振越发重要。并且，壳程流体的进出口一般位于螺旋绕管式换热器的过渡段位置，如果过渡段管束不能得到很好的支撑，壳程流体的横向冲刷很容易造成过渡段换热管的振动破坏。

不同层的换热管从缠绕段向管板上管孔过渡的径向距离不同，造成不同层的换热管在过渡段的轴向方向和换热器轴向方向不同，且相互不平行。因此，过渡段换热管束受限于结构、管间距、管直线度等因素的影响，无法采用类似于普通管壳式换热器的折流板、支撑板等形式固定支撑，从而造成过渡段管束无支撑跨距过大，承受介质冲击的能力大大降低。

过渡段换热管的传统固定方法是在螺旋绕管式换热器的过渡段管束的最外圈用钢带或钢板包扎固定，但该方法消除或减小了换热管之间的径向间隙，阻碍了壳程流体的均匀性分布。并且内部换热管之间仍存在较大的间隙，不能很好的解决过渡段换热管的振动问题。另外，换热管在冷热温差作用下会发生轴向伸缩，从而损伤换热管的外表面。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有螺旋绕式换热器过渡段管束容易发生振动、造成换热管破坏的问题，提供一种带有套管组装防振支撑的缠绕管式换热器，解决了螺旋绕管式换热器过渡段管束的防振问题。

本实用新型的技术方案是：

一种带有套管组装防振支撑的绕管式换热器，包括壳体1，所述的壳体1的两端分别设有轴向管板2，在两个轴向管板2之间安装有中心筒3，中心筒3上按螺旋线形状缠绕有多层换热管4形成缠绕段，相邻两层换热管4的螺旋方向相反；每根换热管4的两端分别与对应的轴向管板2和/或径向管板5上的管孔相连通，换热管从缠绕段到管板之间称为过渡段，在壳体1上对应轴向管板2、径向管板5分别设置轴向管程管口6、径向管程管口7；所述的壳体1上、下部对应过渡段分别设有一个壳程管口11；其特征在于过渡段换热管束上设置套管组装防振装置，所述的套管组装防振装置包括至少一组防振支撑组件8，每组防振支撑组件8包括若干个内表面能与换热管4外表面形成相对支点或接触面的套管9，所述的套管9套设在换热管4外侧，同组防振支撑组件8中相邻套管9之间固定连接。

套管9的安装方向与换热管4轴向方向相同；相同轴线位置处(即距管板距离相同)的若干套管9构成一组防振支撑组件8。同一组防振支撑组件8中的套管的结构尺寸可以相同，也可以不同。

优选的，同一组支撑组件中相邻两套管9之间通过焊接或焊接以外的其他固定连接方式如捆扎或者螺纹、卡套等进行固定连接。

优选的，所述的套管9的长度一般为15～30mm。所述的套管9为圆管或多边形管；所述的圆管为内表面形状和/或外表面形状为光滑面、波浪形或凹凸槽结构的圆管；所述的多边形管为内表面形状和/或外表面形状为多边形或圆形的多边形管。具体的，如图5所示，所述的套管9为内、外表面形状均为光滑圆形的圆管，或内表面形状为波浪形或其他带凹凸槽结构的形状中的一种、外表面形状为光滑圆形的圆管，或内表面形状为光滑圆形、外表面形状为波浪形或其他带凹凸槽结构的形状中的一种的圆管，或内、外表面形状均为波浪形或带凹凸槽结构的圆管；如图6所示，套管9为内表面形状为圆形、外表面形状为多边形的多边形管，或内表面形状为多边形、外表面为多边形或圆形中的一种的多边形管。只要能保证套管9能够穿入换热管4，并与换热管4外表面很好的接触，起到支撑换热管的作用即可。

进一步优选的，所述的多边形为正六边形。

优选的，若最内层换热管4贴在中心筒3上，则最内层管热管4设有的防振支撑组件8 与中心筒3进行固定连接，构成上述防振支撑组件8的套管9和中心筒3之间通过焊接或焊接以外的其他固定连接方式如捆扎或者螺纹、卡套等进行固定连接。

所述的焊接是点焊或其他焊接方法。

优选的，近轴向管板2和/或径向管板5的防振支撑组件8和对应的管板通过刚性构件 10进行固定连接。刚性构件10的一端与防振支撑组件8的套管9外壁固定连接，另一端与轴向管板2和/或径向管板5固定连接。

优选的，当所述的防振支撑组件8的数量至少为2组时，相邻两组防振支撑组件8之间通过刚性构件10连接。刚性构件10的两端分别与相邻两组防振支撑组件的套管外壁固定连接。

根据换热管束的直径，每组防振支撑组件8配备不同数量的刚性构件，一般每组防振支撑组件8配备2～20个刚性构件10。

所述的刚性构件10为金属板条，优选为不锈钢金属板条。所述的绕管式换热器中，与换热管4相连的管板可以是轴向管板2，也可以是径向管板5等其他方向或形式的管板。

优选的，所述的刚性构件10与防振支撑组件8、管板通过焊接进行固定连接。

本发明所述的换热管4为光滑换热管、内波外螺高效管、麻面管或槽道管。

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用套管式防振支撑组件实现绕管式换热器过渡段换热管束的有效固定，减少换热管的无支撑跨距。本实用新型结构简单，容易安装且防振性好，同时避免了换热管因冷热温差作用发生轴向伸缩时对换热管外表面的损伤，可显著提高换热器的使用寿命。

本实用新型套管式防振支撑组件也适用于换热管为直管段的其他管壳式换热器的防振。

附图说明

图1为实施例1带有套管组装防振支撑的绕管式换热器的结构示意图；

图2为实施例1绕管式换热器的防振支撑组件的俯视图；

图3为实施例1绕管式换热器的防振支撑组件的侧视图；

图4为实施例2带有套管组装防振支撑的绕管式换热器的结构示意图；

图5为圆形套管形状示意图；

图6为多边形套管形状示意图。

图中：1—壳体，2—轴向管板，3—中心筒，4—换热管，5—径向管板，6—轴向管程管口、7—径向管程管口，8—防振支撑组件，9—套管，10—刚性构件，11—壳程管口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

如图1-图3所示，一种带有套管组装防振支撑的绕管式换热器，包括壳体1，壳体1的两端分别设有轴向管板2，在两个轴向管板2之间安装有中心筒3，中心筒3上按螺旋线形状缠绕有多层换热管4形成缠绕段，相邻两层换热管4的螺旋方向相反；每根换热管4的两端分别与对应的轴向管板2上的管孔相连通，换热管束从缠绕段到管板之间称为过渡段，在壳体1上对应轴向管板2分别设置轴向管程管口6；所述的壳体1上、下部对应过渡段分别设有一个壳程管口11；过渡段换热管4上设置套管组装防振装置，所述的套管组装防振装置包括一组防振支撑组件8，每组防振支撑组件8包括位于相同轴线位置处的若干个套管 9，所述的套管9套设在换热管4外侧，且套管9的内表面与换热管4外表面形成相对支点或接触面，同组防振支撑组件中相邻套管9之间通过点焊进行固定连接；所述的防振支撑组件8和轴向管板2通过刚性构件10进行固定连接，刚性构件10的一端与防振支撑组件的套管9外壁通过焊接固定连接，另一端与轴向管板2通过焊接固定连接。

具体的，所述的套管9为图5左上所示的内、外表面形状均为光滑面的圆管，套管的长度15-30mm，技术人员可以根据实际情况调整套管长度。

每组防振支撑组件8配备2～20个刚性构件10。所述的刚性构件10为不锈钢板条。

首先，根据设备的结构尺寸、过渡段换热管4的长度以及壳程流体的工艺参数确定每端过渡段管束需要安装的防振支撑组件数目以及安装的位置。然后，当每一根换热管4结束缠绕时在换热管4的两端穿入相应数目的套管9，再将换热管4穿入管板相应的管孔中。在缠绕第一层换热管4时，每缠绕完一根换热管4，相邻套管9之间就通过点焊进行固定连接。在缠绕其他层换热管4时，每缠绕完一根换热管4，就将穿入的套管9和上一层相邻套管9 进行行固定连接，同时和相邻的同层套管9之间进行固定连接。

通过本实施例套管组装防振装置能够实现过渡段管束的有效固定，减少无支撑跨距，防振性好，同时避免了换热管因冷热温差作用发生轴向伸缩时对换热管外表面的损伤，可显著提高换热器的使用寿命。

实施例2

如图4所示，一种带有套管组装防振支撑的缠绕管式换热器，包括壳体1，壳体1的两端各分别有轴向管板2，在两个轴向管板2之间安装有中心筒3，中心筒3上按螺旋线形状缠绕有多层换热管4形成缠绕段，相邻两层换热管4的螺旋方向相反；每根换热管4的两端分别与轴向管板2、径向管板5上的管孔相连通，换热管从缠绕段到管板之间称为过渡段，在壳体1上对应轴向管板2分别设置轴向管程管口6、对应径向管板5分别设置径向管程管口7；所述的壳体1上、下部对应过渡段分别设有一个壳程管口11；在螺旋绕管式换热器的过渡段，针对由轴向管板2、径向管板5固定端头的换热管束分别安装套管组装防振装置：由轴向管板2固定端头的换热管束的套管组装防振装置包括一组防振支撑组件8，该防振支撑组件8和轴向管板2通过刚性构件10进行固定连接；由径向管板5固定端头的换热管束的套管组装防振装置包括两组防振支撑组件8，相邻两组防振支撑组件8之间通过刚性构件 10进行固定连接，安装在该过渡段换热管束上的防振支撑组件8无法跟中心筒3之间进行固定连接；每组防振支撑组件8包括位于相同轴线位置处的若干个套管9，套管9套设在换热管4外侧，套管9内表面与换热管4外表面形成相对支点或接触面；同组防振支撑组件8 中相邻套管9之间固定连接；靠近轴向管板2、径向管板5的防振支撑组件8通过刚性构件 10对应的与轴向管板2、径向管板5进行固定连接。

具体的，所述的套管9为图5左上所示的内、外表面形状均为光滑面的圆管，套管的长度15-30mm，技术人员可以根据实际情况调整套管长度。

每组防振支撑组件8配备2～20个刚性构件10。所述的刚性构件10为不锈钢板条；刚性构件10与防振支撑组件的套管9外壁、管板通过焊接固定连接。

通过本实施例套管组装防振装置能够实现过渡段管束的有效固定，减少无支撑跨距，防振性好，同时避免了换热管因冷热温差作用发生轴向伸缩时对换热管外表面的损伤，可显著提高换热器的使用寿命。

Claims (9)

1.一种带有套管组装防振支撑的绕管式换热器，包括壳体(1)，所述的壳体(1)的两端分别设有轴向管板(2)，在两个轴向管板(2)之间安装有中心筒(3)，中心筒(3)上按螺旋线形状缠绕有多层换热管(4)形成缠绕段，相邻两层换热管(4)的螺旋方向相反；每根换热管(4)的两端分别与对应的轴向管板(2)和/或径向管板(5)上的管孔相连通，换热管(4)从缠绕段到管板之间称为过渡段，在壳体(1)上对应轴向管板(2)、径向管板(5)分别设置轴向管程管口、径向管程管口；所述的壳体(1)上、下部对应过渡段分别设有一个壳程管口(11)；其特征在于过渡段换热管束上设置套管组装防振装置，所述的套管组装防振装置包括至少一组防振支撑组件(8)，每组防振支撑组件(8)包括若干个内表面能与换热管(4)外表面形成相对支点或接触面的套管(9)，所述的套管(9)套设在换热管(4)外侧，同组防振支撑组件(8)中相邻套管(9)之间固定连接。

2.如权利要求1所述的带有套管组装防振支撑的绕管式换热器，其特征在于所述的套管(9)为圆管或多边形管；套管(9)的长度为15～30mm。

3.如权利要求1所述的带有套管组装防振支撑的绕管式换热器，其特征在于同一组防振支撑组件(8)中相邻两套管(9)之间通过焊接进行固定连接。

4.如权利要求3所述的带有套管组装防振支撑的绕管式换热器，其特征在于所述的焊接是点焊。

5.如权利要求1所述的带有套管组装防振支撑的绕管式换热器，其特征在于近轴向管板(2)和/或径向管板(5)的防振支撑组件(8)和对应的管板通过刚性构件(10)进行固定连接。

6.如权利要求1所述的带有套管组装防振支撑的绕管式换热器，其特征在于当所述的防振支撑组件(8)的数量至少为2组时，相邻两组支撑组件之间通过刚性构件(10)连接。

7.如权利要求5或6所述的带有套管组装防振支撑的绕管式换热器，其特征在于每组防振支撑组件(8)配备2～20个刚性构件(10)。

8.如权利要求5或6所述的带有套管组装防振支撑的绕管式换热器，其特征在于所述的刚性构件(10)为金属板条。

9.如权利要求1所述的带有套管组装防振支撑的绕管式换热器，其特征在于所述的换热管(4)采用光滑换热管、内波外螺管、麻面管或槽道管。

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