CN212931141U - 一种换热器用水冷管板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换热器用水冷管板，属于换热器设备领域。针对现有技术中换热器管板使用寿命低，对换热管冷却效果差的问题，本实用新型提供了一种换热器用水冷管板，它包括管板本体，所述管板本体上从外到内依次设置有外层壳体、环形盖板、内层壳体和多孔盖板，多孔盖板与管板本体之间设置有换热管，换热管与多孔盖板上的孔洞一一对应，外层壳体与管板本体之间形成环形集箱，且外层壳体的一侧设置有进水管，另一侧设置有出水管，内层壳体上设置有若干个供水流穿过的孔。本实用新型通过冷却水在管板本体上形成的冷却水通道内进行流动，对换热管起到充分冷却的作用，有效降低整个管板本体的温度，继而提高管板的使用寿命，结构简单，成本低。

Description

一种换热器用水冷管板

技术领域

本实用新型属于换热器设备领域，更具体地说，涉及一种换热器用水冷管板。

背景技术

管板是管壳式换热器最重要的零部件之一，大多数管板是圆形的平板钻孔后排布换热管，承受管程、壳程压力和温度的作用，将管程和壳程的流体进行分割。管板的成本直接左右整台换热器的成本，管板的安全可靠也是换热器正常运行的重要保障。现有的换热器设计中，对高温介质的换热器介绍较少，使在设计高温换热器时，管板的结构和选材上带来很大的局限性，例如管程介质温度在900℃左右，壳程的温度在600℃左右时，在同时考虑承受管程、壳程压力和温度的作用时，考虑管板强度，保证换热器管板安全可靠，选择较厚的耐高温不锈钢材料是目前主流的方案，而这些材料价格是普通碳钢价格的几倍到数十倍不等，这样换热器的成本自然较高。同时考虑到上述换热器长期高温运行，材料的蠕变等因素，换热器长期的安全可靠性得不到保证。

针对上述问题也进行了相应的改进，如中国专利申请号CN201520445785.3，公开日为2015年11月11日，该专利公开了一种换热器管板，包括基板，所述基板上均匀布设有多个通孔，所述通孔内嵌设有换热管，所述基板包括钢板和复合于钢板顶部的钛板，所述钛板顶部包覆有钽板，所述钽板上开设有多个与通孔连通的翻孔，所述钽板上开设有翻孔的一端与换热管固定连接。该专利的不足之处在于：制造较为繁琐，对于换热管的散热效果较差。

又如中国专利申请号CN201621370170.X，公开日为2017年7月21日，该专利公开了一种换热器管板，包括管板本体、固定孔、定位爪、第一环形焊接部和第二环形焊接部，所述定位爪均匀环绕设置在固定孔边缘处，所述第一环形焊接部与固定孔内壁一体成型，所述第一环形焊接部环壁内表面设有环形凹槽，所述第二环形焊接部嵌于环形凹槽内，所述第一环形焊接部内径大于所述第二环形焊接部内径，所述第一环形焊接部的熔点高于第二环形焊接部。该专利的不足之处在于：结构复杂，制备成本较高，易受高温损坏。

实用新型内容

1、要解决的问题

针对现有技术中换热器管板使用寿命低，对换热管冷却效果差的问题，本实用新型提供了一种换热器用水冷管板。本实用新型通过冷却水在管板本体上形成的冷却水通道内进行流动，对换热管起到充分冷却的作用，有效降低整个管板本体的温度，继而提高管板的使用寿命，结构简单，成本低。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种换热器用水冷管板，包括管板本体，所述管板本体上从外到内依次设置有外层壳体、环形盖板、内层壳体和多孔盖板，多孔盖板与管板本体之间设置有换热管，换热管与多孔盖板上的孔洞一一对应，外层壳体与内层壳体之间形成的区域为环形集箱，且外层壳体的一侧设置有进水管，另一侧设置有出水管，内层壳体上设置有若干个供水流穿过的孔。

更进一步的，外层壳体与内层壳体之间还设置有若干个隔板，若干个隔板将环形集箱分成了若干个环形集箱本体，每个环形集箱对应的外层壳体上均设置有水管，水管与环形集箱体连通。

更进一步的，所述隔板的数量为两个，且两个隔板设置在一条直线上。

更进一步的，所述管板本体与内层壳体之间还设置有若干个导流板。

更进一步的，所述导流板与水接触的表面设置有防腐涂层。

更进一步的，所述管板本体上还设置有若干个铆钉。

更进一步的，所述换热管的外侧还设置有换热套管。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型通过外层壳体与内层壳体之间形成密封的环形集箱，冷却水从进水管流入至环形集箱内再通过内层壳体上的孔进入到由内层壳体、换热管、多孔盖板和管板形成的冷却水通道内，再从内层壳体上的孔流入至环形集箱内最终再通过出水管流出，对换热管起到一个吸收热量的作用，有效降低整个管板的温度，进而提高管板的使用寿命，整体结构简单，冷却效果好；

(2)本实用新型在外层壳体与内层壳体之间形成的环形集箱内设置有若干个隔板，隔板将环形集箱分成了若干个环形集箱本体，且在若干个环形集箱本体对应的外层壳体上均设置有水管，极大提高了进水与出水的效率，进一步提高对换热管的冷却效果和冷却效率；优选的设置两个隔板，且两个隔板在一条直线上，节约成本和设备的同时保证冷却效果；

(3)本实用新型在管板本体与内层壳体之间还设置有导流板，导流板对水的流向起到一个导向作用，使得冷却通道内的水能够集中的从进水区域流向出水区域，提高冷却水的工作效率；同时在导流板与水接触的表面设置有防腐涂层，避免水长期与导流板进行摩擦接触容易造成导流板的损坏或腐蚀，提高导流板的使用寿命；

(4)本实用新型在管板本体上还设置有若干个铆钉，铆钉一来起到加固管板本体强度的作用；二来起到一个扰流和增加换热面积的作用；同时在换热管的外侧套设有换热套管，换热套管对换热管起到一个保护作用，提高换热管的使用寿命；同时换热套管的设置方便换热管的更换，节省更换的时间成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A-A方向的视图；

图3为本实用新型的立体图。

图中：1、管板本体；2、多孔盖板；3、内层壳体；4、外层壳体；5、环形盖板；6、隔板；7、换热套管；8、换热管；9、进水管；10、出水管；11、导流板；12、铆钉；13、进水集箱；14、进水孔；15、冷却水通道；16、出水孔；17、出水集箱；18、换热器壳体。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图1和图2所示，一种换热器用水冷管板，包括管板本体1，同时所述管板本体1上从外到内依次设置有外层壳体4、环形盖板5、内层壳体3和多孔盖板2；具体的，管板本体1为一块圆板，外层壳体4为两端开口的圆柱形，管板本体1的一面与外层壳体4的一开口端面焊接，管板本体1的另一面与换热器壳体18焊接；外层壳体4的另一开口端面与其它部件如密封壳体连接，内层壳体3为圆环，外层壳体4与内层壳体3均分别与管板本体1焊接，保证部件之间连接的稳固性能。且在外层壳体4与内层壳体3之间设置有环形盖板5，环形盖板5对外层壳体4与内层壳体3之间形成一个密封作用，外层壳体4与内层壳体3之间形成的区域为环形集箱，因内外壳体均设置在管板本体1上，所以管板本体1对环形集箱的底部起到一个密封作用，环形盖板5则对环形集箱的顶部起到一个密封作用，保证这个环形集箱的密封性能，保证冷却水能够在该区域内不会流入到其它地方。多孔盖板2设置在内层壳体3远离外层壳体4的一面，多孔盖板2为一个圆板，多孔盖板2与内层壳体3焊接。多孔盖板2与管板本体1之间设置有换热管8，换热管8与多孔盖板2上的孔洞一一对应，换热管8穿过多孔盖板2上的孔洞。同时内层壳体3、多孔盖板2和管板本体1之间形成一个冷却水通道15，冷却水在该通道内进行流淌从而对换热管8四周进行吸热，降低换热管8和整个管板的温度。且外层壳体4的一侧设置有进水管9，另一侧设置有出水管10，内层壳体3上设置有若干个供水流穿过的孔。具体的，沿着内层壳体3的边缘等间距开设若干个孔，且内层壳体3靠近进水管9一侧的孔称之为进水孔14，靠近出水管10一侧的孔称之为出水孔16。冷却水通过进水管9进入到进水管9所对应的环形集箱内，再通过进水孔14进入到冷却水通道15内，最终再通过出水孔16进入到出水管10所对应的环形集箱内，通过出水管10排出，对整个管板起到一个降温吸热的作用。

本实用新型通过冷却水流至管板本体1上的冷却水通道15内对换热管8起到吸热降温作用，使得换热管8得到充分冷却，且换热管8的温度较低，从而降低换热管8进口段高温含尘紊流流体对换热管8的磨损，提高换热管8的使用寿命继而提高换热器的整体使用寿命。整体结构简单，冷却效果好，制作成本低。

实施例2

基本同实施例1，为了进一步保证冷却效果以及冷却效率，本实施在外层壳体4与内层壳体3之间还设置有若干个隔板6，若干个隔板6将环形集箱分成了若干个环形集箱本体，每个环形集箱对应的外层壳体4上均设置有水管，水管与环形集箱体连通。将一个环形集箱分成了若干个环形集箱本体，且每个环形集箱本体均与水管连通，此处用于供冷却水流入到环形集箱本体的水管称之为进水管9，用于供冷却水流出至环形集箱本体的水管称之为出水管10，这样一来可以同时进行多个环形集箱的供水与排水，极大提高了进水与出水的效率，提高对换热管8的冷却效果和冷却效率。

在本实施中，为了节省成本，避免部件的不必要浪费，所述隔板6的数量为两个，且两个隔板6设置在一条直线上。两个隔板6将环形集箱分成了两个环形集箱本体，靠近进水管9一侧的环形集箱本体称之为进水集箱13，靠近出水管10一侧的环形集箱本体称之为出水集箱17，冷却水从进水管9进入到进水集箱13内，再通过进水孔14进入到冷却水通道15内对换热管8四周进行吸收降温，最终通过出水孔16进入到出水集箱17内，通过出水管10排出冷却水。在保证冷却效果的同时减少隔板6和水管数量的投入，避免隔板6不必要的浪费，有效节约了企业成本。

实施例3

基本同实施例2，为了保证冷却水在冷却水通道15内流动顺畅，本实施在所述管板本体1与内层壳体3之间还设置有若干个导流板11。具体的，如图3所示，在一条直线上的若干个换热管8中除去位于直线中心的换热管8，其它的换热管8两侧均设置有导流板11，导流板11设置在管板本体1上，该条直线将冷却水通道15分为了两个区域，一条进水区域，一条出水区域，导流板11的设置对水流起到一个导流拦截作用，使得进水区域内的水流只能通过直线中心的换热管8四周流动至出水区域中，避免水流四处分散流动，降低冷却效果。同时在所述导流板11与水接触的表面设置有防腐涂层，防腐涂层即为由防腐材料制成的涂层，因水流长期与导流板11发生冲击接触，避免导流板11发生磨损和腐蚀，提高导流板11的使用寿命。

更进一步的，在本实施中，所述管板本体1上还设置有若干个铆钉12，铆钉12设置在管板本体1与多孔盖板2之间，铆钉12固定在管板本体1上一方面加强管板本体1的强度，二来铆钉12设置在冷却水通道15内增加对水流的干扰，同时增加了水流的换热面积，进一步加强了冷却效果。同时本实施例还在所述换热管8的外侧还设置有换热套管7，换热套管7对换热管8起到一个保护作用，避免水流长时间冲击对管热管8造成磨损，提高换热管8的使用寿命；具体的，换热套管7套设在换热管8的外侧，因换热管8贯穿整个外层壳体4并且与换热器连接，因此在多孔盖板2与管板本体1之间的换热管8外侧套设有换热套管7，换热套管7与换热管8焊接，同时换热套管7分别与多孔盖板2、管板本体1焊接，换热套管7的设置能够提高换热管8的更换效果，只需割开换热套管7与换热管8之间的焊缝，便可从换热套管7中抽出换热管8进行更换，无需对整个管板进行拆卸，极大的节约了人工成本和维修成本。

本实用新型所述实例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种换热器用水冷管板，包括管板本体(1)，其特征在于：所述管板本体(1)上从外到内依次设置有外层壳体(4)、环形盖板(5)、内层壳体(3)和多孔盖板(2)，多孔盖板(2)与管板本体(1)之间设置有换热管(8)，换热管(8)与多孔盖板(2)上的孔洞一一对应，外层壳体(4)与内层壳体(3)之间形成的区域为环形集箱，且外层壳体(4)的一侧设置有进水管(9)，另一侧设置有出水管(10)，内层壳体(3)上设置有若干个供水流穿过的孔。

2.根据权利要求1所述的一种换热器用水冷管板，其特征在于：外层壳体(4)与内层壳体(3)之间还设置有若干个隔板(6)，若干个隔板(6)将环形集箱分成了若干个环形集箱本体，每个环形集箱对应的外层壳体(4)上均设置有水管，水管与环形集箱体连通。

3.根据权利要求2所述的一种换热器用水冷管板，其特征在于：所述隔板(6)的数量为两个，且两个隔板(6)设置在一条直线上。

4.根据权利要求1或2所述的一种换热器用水冷管板，其特征在于：所述管板本体(1)与内层壳体(3)之间还设置有若干个导流板(11)。

5.根据权利要求4所述的一种换热器用水冷管板，其特征在于：所述导流板(11)与水接触的表面设置有防腐涂层。

6.根据权利要求1所述的一种换热器用水冷管板，其特征在于：所述管板本体(1)上还设置有若干个铆钉(12)。

7.根据权利要求1所述的一种换热器用水冷管板，其特征在于：所述换热管(8)的外侧还设置有换热套管(7)。

Images