CN2140045Y - 夹套式变截面导流筒折流杆换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型专利涉及一种用于化肥、炼油、化工、 石油化工和动力等工业部门的工艺过程换热设备。 其特征是折流杆支撑、变截面整体导流筒、夹套结构 的组合应用。

冷流体经夹套进入管程，被壳程热流体加热，热 流体经变截面导流筒沿管束流动与管程内冷流体进 行热交换，扫过列管全长的表面，经变截面导流筒离 开壳程。夹套的应用减少了壳程热损失，变截面整体 导流筒确保了列管传热面积的充分利用，三元件优势 能互补发挥，使组合结构达到高效节能的目的。

Description

本实用新型专利涉及一种用于化肥、炼油、化工、石油化工和动力等工业部门的工艺过程换热设备。

常用的折流板管壳式换热器，壳程中最低流速区约占传热面积的20～40％，这些流体的相对停滞区存在，降低了传热效率。为克服上述缺点，加大折流板孔径，如采用孔式折流板，但由于管子固定不紧，常会发生振动破坏。

为解决壳程传热系数、阻力降和振动问题，美国Phlllps公司提出了折流杆壳程结构。国内从八十年代起开始研究，并已有少量应用。

国内现行折流杆换热器，使用了等截面局部导流筒，使壳程中管束两端形成滞流区，约占传热面积的10～20％，且使壳程进口区域流体在管束横截面上分布不均匀。上述缺点导致不能充分利用传热面。另一方面，用于壳程流体加热管程流体的传热过程中，壳程热损失大。

本实用新型的目的是提供一种夹套式变截面导流筒折流杆换热器，使传热面积利用率达到95％，且减少壳程热损失，提高换热器的综合性能。

本实用新型的目的是这样实现的：用折流杆换热器壳程的筒体的延伸部分作导流筒，导流筒与筒体构成一整体，导流筒端部与管板距离得以缩小，减少了管束两端的滞流区，使换热管全长的95％的传热面积可以利用；导流筒端部与管板之间的流通截面，按各流路等阻力降原理设计，构成变截面导流筒，在壳程进出口区域，流体在管束横截面上均匀分布，达到更充分利用传热面、提高传热效率的目的。另一方面，折流杆壳程外安装夹套，使冷流体经夹套进入管程，避免壳侧与热流体接触的筒体直接向外界大气散热，减少壳程热损失，壳程热量利用率可提高3～5％。

由于采用上述方案，使折流杆壳程、变截面整体导流筒与夹套结构三元件相结合，能互补发挥优势。该换热器与现行的折流板壳程换热器相比较，具有重量轻，体积小，传热效果好，流体流动阻力小、抗振性能好和造价低的优点。

实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

附图是根据本实用新型提出的夹套式变截面导流筒折流杆换热器。

下面结合附图。详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。

该设备，由螺纹管（16）组成管束，其两端焊接于上管板（10）与下管板（4）之间，管束由多个折流圈组件（14）支承，并置于筒体（11）之中。筒体上下延伸部分构成变截面导流筒（18）。筒体外侧，安装带有膨胀节（15）的夹套（13），夹套和筒体与园环板（12）焊接固定。上、下管板分别与进口管箱（8）和出口管箱（3）焊接，管箱上焊有凸形封头（9）（2）。整个设备由焊接在下封头上的支座（1）支承。夹套下部焊有冷流体进口接管（5），夹套与进口管箱由连通管（6）相连接，在出口管箱上焊有冷流体出口接管（19）。热流体出口接管（7）和热流体进口接管（17），分别焊接在壳体上下短节上。

该装置工作时，热流体由进口管（17）进入壳程，通过变截面导流筒（18），在整个横截面上均匀地沿轴向流动，到达管束上部，经变截面导流筒，由出口接管（7）离开换热器。另一种冷流体由进口接管（5）进入夹套（13），并向上流动，经连通管（6）进入管箱（8），通过列管（16），向下流动，汇流入管箱（3），由接管（19）离开换热器。达到热流体被冷却，冷流体被加热的目的。

Claims (3)

1、一种夹套式变截面导流筒折流杆换热器，具有管束、上下管板、管箱和筒体，筒体两端处设有导流筒，其特征是，在筒体外设有供冷流体通过的夹套；导流筒是变截面的，即导流筒端至管板间的距离是不等的，按各流路等阻力原理设计，在靠近冷流体进出管处导流筒至管板距离小，而远离冷流体进出口管处导流筒至管板的距离大。

2、根据权利要求1所述的换热器，其特征是导流筒为壳程筒体的延伸部分，两者连成一体。

3、根据权利要求1或2所述的换热器，其特征是在夹套的中部设有膨胀节。