CN212567013U - 一种用于热媒系统的u形管换热器内管连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于热媒系统的U形管换热器内管连接结构，属于换热器技术领域，其包括壳体，所述壳体的一端设置有管板，壳体上连通有壳程流体进口以及壳程流体出口，壳体内设置有U形管束，管板另一侧设置有管箱，管箱内设置有隔板，隔板与管板相抵接，管箱上连通有管程流体进口与管程流体出口，U形管的两个端口穿过管板连通管箱，壳体内还设置有多个折流板，折流板垂直于U形管轴线方向，且U形管穿过折流板，U形管上套设有固定块，固定块与U形管同轴，固定块位于折流板与U形管连接处，固定块的外壁沿着靠近折流板的方向逐渐靠近固定块的轴线，本实用新型具有增加U形管使用寿命的效果。

Description

一种用于热媒系统的U形管换热器内管连接结构

技术领域

本实用新型涉及换热器的技术领域，尤其是涉及一种用于热媒系统的U形管换热器内管连接结构。

背景技术

在化工领域的一些生产工艺中，往往会需要对一些介质进行冷却，目前常用的冷却装置为U形管换热器，U形管换热器由管箱、壳体及U形管束等主要部件组成，U形管换热器仅有一个管板，管子两端均固定于同一管板上，U形管换热器通过两种不同的流体分别在U形管内以及壳体内流动的方式，让两种流体进行热交换，实现对一种流体冷却的效目的。

现有的可参考公众号为CN103424011A的中国专利，其公开了一种新型U形管束式换热器，包括导流筒、分别设置在导流筒左端及右端的管箱端盖和管板，所述管板右侧固设有与导流筒向连通的U形管束，所述管板右侧还连接设置有将U形管束纳于其内的壳体，壳体内还平行地设置有折流板，导流筒在U形管束进出口交界处相隔一定距离上下各设有分程隔板，所述分程隔板从管箱端盖延伸至管板，所述管板中间还设置有向右伸入U形管束最内层空腔直达最右侧折流板的直管，所述直管左端与分程隔板所围成的流道相连通。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：管程流体可以进入U形管束最内层空腔的直板内，提高了管板的利用率，但是折流板与U形管束之间没有连接方式，折流板仅靠穿过折流板的U形管束固定在壳体内，U形管束与折流板之间存在空隙，壳程流体沿着折流板绕U形管束运动，壳程流体相对于U形管横向运动，在壳程流体的作用力下，U形管会在折流板与U形板之间的缝隙内晃动，U形管与折流板发生碰撞，会减短U形管的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于热媒系统的U形管换热器内管连接结构，达到增加U形管使用寿命的效果。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于热媒系统的U形管换热器内管连接结构，包括壳体，所述壳体的一端设置有管板，壳体的另一端封闭，壳体的周向面上连通有壳程流体进口以及壳程流体出口，壳体内设置有U形管束，管板另一侧设置有管箱，管箱内设置有隔板，隔板与管板相抵接，隔板将管箱分隔成两个腔室，管箱周向面上连通有管程流体进口与管程流体出口，管程流体进口与管程流体出口分别连通管箱被隔板分隔开的两个腔室U形管的两个端口穿过管板连通管箱被隔板分隔开的两个腔室，壳体内还设置有多个折流板，折流板垂直于U形管轴线方向，且U形管穿过折流板，U形管上套设有固定块，固定块与U形管同轴，固定块位于折流板与U形管连接处，固定块的外壁沿着靠近折流板的方向逐渐靠近固定块的轴线。

通过采用上述技术方案，管程流体从管程流体进口进入管箱内壁与隔板形成的一个腔室，然后进入U形管，在U形管内运动后，进入管箱内壁与隔板形成的另一个腔室，最后从管程流体出口排出，管程流体进入管箱的同时，壳程流体从壳程流体进口进入壳体内，沿着折流板绕着U形管运动，壳程流体运动过程中与U形管外壁接触对U形管进行降温，U形管内的管程流体与U形管内壁接触，从而对U形管内的管程流体进行降温，折流板与U形管的连接处设置有固定块，固定块填充了折流板与U形管之间的缝隙，减少U形管在壳程流体的作用下的晃动，从而减少U形管与折流板之间的碰撞，增加U形管的使用寿命，另外固定块的设置还可以阻挡壳程流体从折流板与U形管之间的空隙内通过，使得更多的壳程流体沿着折流板绕U形管运动，有利于加强冷却效果。

本实用新型进一步设置为：所述U形管上还套设有可以固定固定块的紧固件，紧固件位于固定块远离折流板的一侧，紧固件包括紧固环、紧固片、螺栓、螺帽，紧固环为有缺口的圆环，紧固片固定连接于紧固环缺口的两端，螺栓穿过两个紧固片，且螺栓上连接有两个螺帽，两个螺帽分别位于紧固片远离另一紧固片的一侧。

通过采用上述技术方案，紧固件可以对固定块起固定作用，使得固定块不易在U形管上滑动，保证固定块处于折流板与U形管的缝隙内，加强密封效果。

本实用新型进一步设置为：所述紧固环内设置有密封圈。

通过采用上述技术方案，紧固件内设置密封圈，使得紧固件与U形管的接触更为紧密，加强紧固作用的同时也可以起到密封作用，使得壳程流体不易从紧固件与U形管之间通过，进一步阻止壳程流体从折流板与U形管之间的空隙内通过，有利于加强冷却效果。

本实用新型进一步设置为：所述U形管端口螺纹连接有连接管，连接管螺纹连接于管板。

通过采用上述技术方案，正常状态时，连接管与U形管之间处于拧紧状态，连接管与管板之间也处于拧紧状态，当需要将U形管束与管板分离时，可以转动连接管，使连接管与U形管以及管板分离，从而将U形管束与管板分离，另外当需要更换单根U形管时，可以转动需要更换的U形管上的连接管，使连接管与U形管以及管板分离，同时将需要更换的U形管上紧固件放松，拿着需要更换的U形管的弯曲端，就可以将此U形管从U形管束中抽出。

本实用新型进一步设置为：所述连接管内壁连接有第一密封环，连接管与U形管处于拧紧状态时，第一密封环与U形管端口相抵接，连接管外壁远离U形管一端连接有第二密封环，连接管与管板处于拧紧状态时，第二密封环与管板相抵接。

通过采用上述技术方案，第二密封环可以阻挡管程流体从连接管与管板之间的缝隙进入壳体内，第一密封环可以阻挡管程流体从连接管与U形管之间的缝隙内进入壳体，避免了管程流体泄漏到壳体内与壳程流体混合，减少对壳程流体的污染。

本实用新型进一步设置为：所述折流板靠近壳体的面上开设有凹槽，凹槽内卡设有密封条。

通过采用上述技术方案，折流板与壳体之间设置有密封条，密封条填充了折流板与壳体之间的缝隙，使得进入壳体的壳程流体不容易从折流板与壳体之间流过，从而加大壳程流体沿着折流板绕U形管运动的流量，加大壳程流体与U形管的接触，有利于加强冷却效果。

本实用新形进一步设置为：所述密封条为封闭的管状结构，密封条上连通有可向密封条内充气的充气头。

通过采用上述技术方案，密封条为可充气的，可以通过充气与放气对密封条进行调节，使得密封条与壳体最大程度的抵接，加强密封效果。

本实用新型进一步设置为：所述密封条上设置有连通管，连通管连通所有密封条，充气头连通于连通管。

通过采用上述技术方案，通过连通管同时向多个密封条内充气，加快充气速度。

本实用新形进一步设置为：所述连通管穿过管板且连通管的充气头位于管箱内。

通过采用上述技术方案，在密封条处于没气状态时，将与管板接连U形管束放入壳体内，然后通过连通管向密封条内充气，使密封条达到与壳体内壁紧紧抵接的状态，当需要将U形管拿出时，可以先通过连通管对密封条进行放气，然后拿出U形管，密封条处于没气状态时，折流板与壳体内壁之间存在空隙，U形管与折流板的组合更容易被放入或拿出壳体。

本实用新形进一步设置为：所述管板上可拆卸连接有容置槽体，容置槽体的开口正对管板靠近管箱的侧面，且容置槽体与管板相抵接，充气头置于容置槽体内。

通过采用上述技术方案，容置槽体完全覆盖于连通管外，将连通管封闭在容置槽体内，避免了管程流体进入连通管内与充气头接触，减少了管程流体对充气头的损伤。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置固定块，减少U形管的晃动，加强U形管的使用寿命；

2.通过设置密封条，使得更多的壳程流体沿着折流板绕U形管运动，有利于加强冷却效果；

3.通过设置连接管，使得U形管与管板之间可拆卸连接，方便与U形管进行更换。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图。

图2是本实施例沿着壳体轴线方向的剖视图。

图3是图2中A部分的局部放大示意图。

图4是旨在显示连通管与密封条连接的结构示意图。

图5是充气头沿着壳体轴线方向的剖视图。

图6是图2中B部分的局部放大示意图。

图7是图2中C部分的局部放大示意图。

图8是图2中D部分的局部放大示意图。

图中，1、壳体；11、壳程流体进口；12、壳程流体出口；13、U形管；2、管板；21、容置槽体；3、管箱；31、管程流体进口；32、管程流体出口；33、隔板；4、折流板；41、凹槽；5、密封条；51、连通管；52、充气头；521、外筒；522、固定环；523、移动片；524、弹簧；6、固定块；7、紧固件；71、紧固环；72、紧固片；73、螺栓；74、螺帽；75、密封圈；8、连接管；81、第一密封环；82、第二密封环。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1与图2，为本实用新形公开的一种高冷却效果的U形管换热器，包括壳体1，壳体1的一侧设置有管板2，壳体1的另一侧为封闭结构，壳体1远离管板2一侧的周向面上连通有壳程流体进口11，壳体1靠近管板2一侧的周向面上连通有壳程流体出口12，管板2另一侧设置有管箱3，管箱3与壳体1法兰连接，管箱3内固定连接有隔板33，隔板33与管板2相抵接，隔板33将管箱3分隔成两个腔室，管箱3周向面上连通有管程流体进口31与管程流体出口32，管程流体进口31与管程流体出口32分别连通管箱3被隔板33分隔开的两个腔室，管板2远离管箱3的一侧通过连接管8可拆卸连接有U形管13束，U形管13束置于壳体1内，U形管13的两个端口连通管箱3被隔板33分隔开的两个腔室，U形管13束上连接有多个折流板4，折流板4垂直于U形管13轴线方向，折流板4上开设有可供U形管13穿过的孔，折流板4通过U形管13固定在壳体1内，多个折流板4相互平行且交错排布，折流板4为半圆形结构，折流板4的周向面靠近壳体1内壁，折流板4与U形管13之间设置有对U形管13进行固定的固定机构，折流板4上还设置有加强折流板4与壳体1内壁之间密封性的密封机构。

参照图1与图2，管程流体从管程流体进口31进入到管箱3与隔板33形成的一个腔室内，然后从U形管13的端口进入U形管13内，在U形管13内运动，管程流体进入管箱3的同时，壳程流体从壳程流体进口11进入壳体1内，壳体1内的壳程流体会沿着折流板4绕U形管13外壁运动，运动至壳程流体出口12后排出，壳程流体在运动过程中与U形管13外壁接触对U形管13进行降温，U形管13内的管程流体与U形管13内壁接触，从而对U形管13内的管程流体进行降温，U形管13内管程流体被降温后，从U形管13的另一个端口进入管箱3与隔板33形成的另一个腔室内，然后从管程流体出口32排出。密封机构可以加强折流板4与壳体1内壁的密封性，使得壳程流体不易从折流板4与壳体1之间通过，从而保证更多的壳程流体沿着折流板4绕U形管13运动，有利于提高冷却效果，固定机构可以对U形管13起到固定作用，使得壳程流体绕U形管13运动时，U形管13不易在壳程流体的作用下发生晃动，减少了U形管13晃动时与折流板4的碰撞，延长了U形管13的使用寿命。

参照图6与图7，固定机构包括固定块6、紧固件7、密封圈75。固定块6套设与U形管13外，固定块6位于折流板4与U形管13连接处，固定块6的外壁沿着靠近折流板4的方向逐渐靠近固定块6的轴线，紧固件7套设在U形管13外，且与固定块6远离折流板4的一端相抵接，紧固件7包括紧固环71、紧固片72、螺栓73、螺帽74，紧固环71为有缺口的圆环，紧固片72固定连接于紧固环71缺口的两端，螺栓73穿过两个紧固片72，且螺栓73上连接有两个螺帽74，两个螺帽74分别位于紧固片72远离另一紧固片72的一侧，密封圈75套设于U形管13上，且位于U形管13与紧固环71之间。将螺栓73上的螺帽74拧紧之后，两个紧固片72逐渐靠近，带动紧固环71上的缺口逐渐变小，紧固环71被固定在U形管13上，紧固件7与固定块6抵紧，使得固定块6不易向远离折流板4的方向移动，从而保证固定块6更牢固的插设与折流板4与U形管13之间，壳程流体沿着折流板4绕U形管13运动，壳程流体相对于U形管13横向运动，固定块6填充了折流板4与U形管13之间的空隙，使得U形管13没有晃动的空间，避免了U形管13在壳程流体作用下发生晃动与折流板4碰撞，增大了U形管13使用寿命，同时，壳程流体也不易从折流板4与U形管13之间通过，使得更多的壳程流体沿折流板4绕U形管13运动，有利于提高冷却效果。

参照图3与图4，密封机构包括密封条5，连通管51，充气头52。折流板4的周向面上开设有凹槽41，密封条5卡设在凹槽41内，密封条5为封闭的管状结构，凹槽41侧壁还开设有供连通管51穿过的孔，连通管51为封闭的管状结构，连通管51穿过凹槽41上的孔以及凹槽41内的密封条5，连通管51连通所有的密封条5，连通管51的一端穿过管板2置于管箱3内，连通管51置于管箱3内的一端设置有可以向连通管51内充气的充气头52（参照图5），充气头52固定连接于连通管51的一端，充气头52包括外筒521，固定环522、移动片523、弹簧524，外筒521周向面上开设有多个气孔，气孔靠近外筒521底部，固定环522固定连接于外筒521内，弹簧524固定连接于外筒521底部，移动片523固定连接于弹簧524的另一端，移动片523与固定环522的靠近外筒521底部的一侧相抵接。将U形管13束放入壳体1后，将充气枪插入充气头52内，挤压移动片523，进而挤压弹簧524，使得移动片523向靠近外筒521底部方向运动，气体通过外筒521上的气孔进入连通管51，向连通管51内充气，进而向密封条5内充气，使得密封条5与壳体1内壁抵紧，然后拔出充气枪，弹簧524在自身恢复自然状态，带动移动片523恢复与固定环522抵接的状态，保证连通管51不会漏气，密封条5填充了折流板4与壳体1之间的缝隙，使得壳体1内的壳程流体不易从折流板4与壳体1之间通过，保证更多的壳程流体沿着折流板4绕U形管13运动，加大壳程流体与U形管13的接触，有利于提高冷却效果。

参照图4，管板2上固定连接有连接块，连接块位于连通管51与管板2连通的位置，连接块外螺纹连接有容置槽体21，容置槽体21的开口正对管板2靠近管箱3的侧面，且容置槽体21与管板2相抵接，充气头52置于容置槽体21内，容置槽体21的设置避免了充气头52与管箱3内的管程流体的接触，减少充气头52损坏的几率。

参照图8，U形管13的端口处螺纹连接有连接管8，U形管13端口处外壁设置有螺纹，连接管8内壁设置有与U形管13外壁螺纹相适配的螺纹，连接管8内壁固定连接有第一密封环81，当U形管13与连接管8处于拧紧状态时，第一密封环81与U形管13相抵接，连接管8还螺纹连接于管板2，连接管8外壁设置有与U形管13上螺纹方向相反的螺纹，管板2与连接管8连接的内壁设置有与连接管8外螺纹相适配的螺纹，使得连接管8向一个方向转动时，可以同时与U形管13以及管板2相抵紧或分开，连接管8外壁远离U形管13一端固定连接有第二密封环82，当连接管8与管板2处于拧紧状态时，第二密封环82与管板2相抵接。当需要更换U形管13时，可以将U形管13束从壳体1内取出，将适配的扳手插入与待更换的U形管13连接的连接管8中，转动连接管8，使连接管8与U形管13以及管板2分开，然后转动待更换的U形管13上紧固件7的螺帽74，使得紧固件7与U形管13分离，然后从待更换U形管13远离管板2的一侧，将待更换U形管13从U形管13束中抽出，替换为新的U形管13，然后拧紧相应的螺帽74以及连接管8。

本实施例的实施原理为：管程流体从管程流体进口31进入U形管13，在U形管13内运动，同时壳程流体从壳程流体进口11进入壳体1，壳程流体在壳体1内沿着折流板4绕U形管13运动至壳程流体出口12后排出，壳程流体在运动过程中与U形管13接触对U形管13进行降温，U形管13内的管程流体接触到U形管13内壁，从而对U形管13内的管程流体进行了降温，壳程流体在壳体1内运动时，固定块6阻挡了U形管13在壳程流体的作用下发生晃动，减少了U形管13与折流板4的碰撞，从而增加了U形管13的使用寿命，同时，密封条5阻挡了壳程流体从折流板4与壳体1间通过，固定块6与紧固件7阻挡了壳程流体从折流板4与U形管13之间通过，使得更多的壳程流体沿着折流板4绕U形管13运动，加大了壳程流体与U形管13的接触，有利于加强冷却效果。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于热媒系统的U形管换热器内管连接结构，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)的一端设置有管板(2)，壳体(1)的另一侧端封闭，壳体(1)的周向面上连通有壳程流体进口(11)以及壳程流体出口(12)，壳体(1)内设置有U形管(13)束，管板(2)另一侧设置有管箱(3)，管箱(3)内设置有隔板(33)，隔板(33)与管板(2)相抵接，隔板(33)将管箱(3)分隔成两个腔室，管箱(3)周向面上连通有管程流体进口(31)与管程流体出口(32)，管程流体进口(31)与管程流体出口(32)分别连通管箱(3)被隔板(33)分隔开的两个腔室，U形管(13)的两个端口穿过管板(2)连通管箱(3)被隔板(33)分隔开的两个腔室，壳体(1)内还设置有多个折流板(4)，折流板(4)垂直于U形管(13)轴线方向，且U形管(13)穿过折流板(4)，U形管(13)上套设有固定块(6)，固定块(6)与U形管(13)同轴，固定块(6)位于折流板(4)与U形管(13)连接处，固定块(6)的外壁沿着靠近折流板(4)的方向逐渐靠近固定块(6)的轴线。

2.根据权利要求1所述的用于热媒系统的U形管换热器内管连接结构，其特征在于：所述U形管(13)上还套设有可以固定固定块(6)的紧固件(7)，紧固件(7)位于固定块(6)远离折流板(4)的一侧，紧固件(7)包括紧固环(71)、紧固片(72)、螺栓(73)、螺帽(74)，紧固环(71)为有缺口的圆环，紧固片(72)固定连接于紧固环(71)缺口的两端，螺栓(73)穿过两个紧固片(72)，且螺栓(73)上连接有两个螺帽(74)，两个螺帽(74)分别位于紧固片(72)远离另一紧固片(72)的一侧。

3.根据权利要求2所述的用于热媒系统的U形管换热器内管连接结构，其特征在于：所述紧固环(71)内设置有密封圈(75)。

4.根据权利要求1所述的用于热媒系统的U形管换热器内管连接结构，其特征在于：所述U形管端口螺纹连接有连接管(8)，连接管(8)螺纹连接于管板(2)。

5.根据权利要求4所述的用于热媒系统的U形管换热器内管连接结构，其特征在于：所述连接管(8)内壁连接有第一密封环(81)，连接管(8)与U形管(13)处于拧紧状态时，第一密封环(81)与U形管(13)端口相抵接，连接管(8)外壁远离U形管(13)一端连接有第二密封环(82)，连接管(8)与管板(2)处于拧紧状态时，第二密封环(82)与管板(2)相抵接。

6.根据权利要求1所述的用于热媒系统的U形管换热器内管连接结构，其特征在于：所述折流板(4)靠近壳体(1)的面上开设有凹槽(41)，凹槽(41)内卡设有密封条(5)。

7.根据权利要求6所述的用于热媒系统的U形管换热器内管连接结构，其特征在于：所述密封条(5)为封闭的管状结构，密封条(5)上连通有可向密封条(5)内充气的充气头(52)。

8.根据权利要求6所述的用于热媒系统的U形管换热器内管连接结构，其特征在于：所述密封条(5)上设置有连通管(51)，连通管(51)连通所有密封条(5)，充气头(52)连通于连通管(51)。

9.根据权利要求8所述的用于热媒系统的U形管换热器内管连接结构，其特征在于：所述连通管(51)穿过管板(2)且连通管(51)的充气头(52)位于管箱(3)内。

10.根据权利要求9所述的用于热媒系统的U形管换热器内管连接结构，其特征在于：所述管板(2)上可拆卸连接有容置槽体(21)，容置槽体(21)的开口正对管板(2)靠近管箱(3)的侧面，且容置槽体(21)与管板(2)相抵接，充气头(52)置于容置槽体(21)内。

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