CN215063932U - 一种管式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种管式换热器，属于换热设备技术领域。该管式换热器包括封装壳、换热光管和下管板，换热光管竖直设置在封装壳内，下管板与换热光管的下端固接；封装壳的侧壁上端设置有低温侧进口，封装壳的侧壁下端设置有低温侧出口，低温侧进口和低温侧出口通过位于封装壳内的低温气体通道连通；封装壳的上端设置有可沿竖直方向伸缩的卯榫结构，卯榫结构上端设置有高温侧进口，封装壳的下端设置有设置有高温侧出口，高温侧进口和高温侧出口通过换热光管连通。本实用新型利用浮动头、上管板、浇注料层、密封件形成密闭的卯榫结构，榫头与卯眼之间留有空间，释放膨胀，从而解决了高温段热应力的问题。

Description

一种管式换热器

技术领域

本实用新型涉及一种管式换热器，属于换热设备技术领域。

背景技术

目前国内环保形势十分严峻，相关行业在处理工艺过程中产生的大量有害可燃性物质时多会采用燃烧的手段，即将含有此类物质的废气收集后加入煤气或天然气送入焚烧炉进行燃烧，将有害物质通过化学反应形成无害物质再排放，此工艺目前已成为废气处理的主流方案，而燃烧后的高温烟气(800℃左右)通过换热器对未燃烧的废气进行预热(加热至400℃～550℃)再进入焚烧炉，此种做法将大大降低煤气或天然气的耗量，亦或将一股新鲜空气或导热油预热至工艺所需温度，将冷水加热进行利用等等，这些用法都既节能又经济、环保，而要实现以上这些设想就离不开换热器。目前就气-气换热器而言主要有热管式，管式，板式这几种类型的换热器，而要处理高温烟气(800℃以上)，这几种换热器都会有因材料热应力的问题使得焊缝常常出现拉裂的现象，因而影响设备的性能与使用寿命。因此，急切的需要一种换热器来解决高温段热应力的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种能够解决高温段热应力问题的管式换热器。

本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种管式换热器，包括封装壳、换热光管和下管板，换热光管竖直设置在封装壳内，下管板与换热光管的下端固接用于固定换热光管下端；封装壳的侧壁上端设置有低温侧进口，封装壳的侧壁下端设置有低温侧出口，低温侧进口和低温侧出口通过位于封装壳内的低温气体通道连通；封装壳的上端设置有可沿竖直方向伸缩的卯榫结构，卯榫结构上端设置有高温侧进口，封装壳的下端设置有设置有高温侧出口，高温侧进口和高温侧出口通过换热光管连通。

上述技术方案的改进是：卯榫结构包括浮动头、上管板和浇注料层，浮动头下端固接有管状的第一凸环形成榫头，上管板与换热光管的上端固接，浇注料层设置在上管板上端，上管板的上端固接有高于浇注料层的第二凸环形成卯眼，第二凸环为管状且其内径大于第一凸环的内径，第二凸环的上端可上下移动的套设在第一凸环的下端外侧。

上述技术方案的改进是：浮动头为法兰，法兰的下端与第一凸环的上端固接，第一凸环的内壁固接有管状的第一耐高温棉层，第二凸环的内壁高于浇注料层的部分固接有管状的第二耐高温棉层。

上述技术方案的改进是：浮动头下端固接有密封环，上管板的第二凸环外侧与密封环对应处设置有密封槽，密封槽内设置有密封件用于防止高温气体外泄，密封环下端与密封件上端抵接。

上述技术方案的改进是：密封件为石墨盘根。

上述技术方案的改进是：封装壳包括外封板和钢架，外封板与钢架固接围成封装壳。

上述技术方案的改进是：低温侧进口和低温侧出口对称设置，低温气体通道中部水平设置有隔板，隔板的一端与低温气体通道内壁靠近低温侧进口的一侧固接。

上述技术方案的改进是：封装壳与低温气体通道、卯榫结构和高温侧出口之间的间隙填充有保温层。

上述技术方案的改进是：浮动头与封装壳通过螺栓可拆卸连接。

本实用新型采用上述技术方案的有益效果是：

(1)本实用新型的管式换热器利用浮动头、上管板、浇注料层、密封件形成密闭的卯榫结构，浮动头是由法兰、第一凸环与第一耐高温棉层组成形成榫头，起到良好的隔绝高温气体的效果，浇注料层、第二耐高温棉层与上管板形成卯眼，榫头与卯眼之间留有空间，释放膨胀，从而解决了高温段热应力的问题；

(2)本实用新型的管式换热器由于浮动头下端固接有密封环，上管板的第二凸环外侧与密封环对应处设置有密封槽，密封槽内设置有密封件，密封环下端与密封件上端抵接，从而有效防止高温气体外泄；

(3)本实用新型的管式换热器由于低温气体通道中部水平设置有隔板，隔板的一端与低温气体通道内壁靠近低温侧进口的一侧固接，通过设置隔板使得低温气体通道呈现两段式结构，变相延长了低温气体通道的长度，从而提高了换热效率；

(4)本实用新型的管式换热器由于封装壳与低温气体通道、卯榫结构和高温侧出口之间的间隙填充有保温层，能够有效减少热量损失，节能环保；

(5)本实用新型的管式换热器由于浮动头与封装壳通过螺栓可拆卸连接，便于定期维护和更换内部的密封件。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型实施例的管式换热器结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是本实用新型实施例的管式换热器的浮动头结构示意图；

图4是本实用新型实施例的管式换热器的上管板处结构示意图；

图5是图1的B处放大图；

其中：1-钢架；2-浮动头；2.1-第一凸环；2.2-第一耐高温棉层；2.3-密封环；3-密封件；4-浇注料层；5-上管板；5.1-第二凸环；5.2-密封槽；5.3-第二耐高温棉层；6-下管板；7-换热光管；8-低温侧进口；9-低温侧出口；10-高温侧出口；11-保温层；12-外封板；13-隔板；14-低温气体通道。

具体实施方式

实施例

本实施例的管式换热器，如图1-4所示，包括封装壳、换热光管7和下管板6，换热光管7竖直设置在封装壳内，下管板6与换热光管7的下端固接用于固定换热光管7下端；封装壳的侧壁上端设置有低温侧进口8，封装壳的侧壁下端设置有低温侧出口9，低温侧进口8和低温侧出口9通过位于封装壳内的低温气体通道14连通；封装壳的上端设置有可沿竖直方向伸缩的卯榫结构，卯榫结构上端设置有高温侧进口，封装壳的下端设置有设置有高温侧出口10，高温侧进口和高温侧出口10通过换热光管7连通。

本实施例的管式换热器的卯榫结构包括浮动头2、上管板5和浇注料层4，浮动头2下端固接有管状的第一凸环2.1形成榫头，上管板5与换热光管7的上端固接，浇注料层4设置在上管板5上端，上管板5的上端固接有高于浇注料层4的第二凸环5.1形成卯眼，第二凸环5.1为管状且其内径大于第一凸环2.1的内径，第二凸环5.1的上端可上下移动的套设在第一凸环2.1的下端外侧。

本实施例的管式换热器的浮动头2为法兰，法兰的下端与第一凸环2.1的上端固接，第一凸环2.1的内壁固接有管状的第一耐高温棉层2.2，第二凸环5.1的内壁高于浇注料层4的部分固接有管状的第二耐高温棉层5.3。浮动头2下端固接有密封环2.3，上管板5的第二凸环5.1外侧与密封环2.3对应处设置有密封槽5.2，密封槽5.2内设置有密封件3用于防止高温气体外泄，密封环2.3下端与密封件3上端抵接。密封件3为石墨盘根。

本实施例的管式换热器的封装壳包括外封板12和钢架1，外封板12与钢架1固接围成封装壳。低温侧进口8和低温侧出口9对称设置，低温气体通道14中部水平设置有隔板13，隔板13的一端与低温气体通道14内壁靠近低温侧进口8的一侧固接。封装壳与低温气体通道14、卯榫结构和高温侧出口10之间的间隙填充有保温层11。浮动头2与封装壳通过螺栓可拆卸连接。

本实施例的管式换热器在使用时，让冷热两侧气体分别走管程和壳程，低温气体从低温侧进口8进入，经过低温气体通道14与位于其中的换热光管7进行热交换后从而低温侧出口9排出，高温气体从浮动头2上端的高温侧进口进入，经过换热光管7进行热交换后从而高温侧出口10排出。在使用过程中，由于换热光管7的下端通过下管板6固定，使所有的膨胀量向上释放，膨胀量在榫头与卯眼之间留有供其上下移动的空间中释放，从而使得设备热应力充分、有序的释放，解决了高温段热应力的问题。在后期的定期维护中，由于浮动头与封装壳通过螺栓可拆卸连接，便于在维护时更换内部的密封件3。

本实施例的管式换热器浇注料层4可采用混凝土，保温层11可采用硅酸铝耐火保温材料。

本实用新型不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种管式换热器，其特征在于：包括封装壳、换热光管(7)和下管板(6)，所述换热光管(7)竖直设置在所述封装壳内，所述下管板(6)与所述换热光管(7)的下端固接用于固定所述换热光管(7)下端；所述封装壳的侧壁上端设置有低温侧进口(8)，所述封装壳的侧壁下端设置有低温侧出口(9)，所述低温侧进口(8)和低温侧出口(9)通过位于所述封装壳内的低温气体通道(14)连通；所述封装壳的上端设置有可沿竖直方向伸缩的卯榫结构，所述卯榫结构上端设置有高温侧进口，所述封装壳的下端设置有设置有高温侧出口(10)，所述高温侧进口和高温侧出口(10)通过所述换热光管(7)连通。

2.根据权利要求1所述的管式换热器，其特征在于：所述卯榫结构包括浮动头(2)、上管板(5)和浇注料层(4)，所述浮动头(2)下端固接有管状的第一凸环(2.1)形成榫头，所述上管板(5)与所述换热光管(7)的上端固接，所述浇注料层(4)设置在所述上管板(5)上端，所述上管板(5)的上端固接有高于所述浇注料层(4)的第二凸环(5.1)形成卯眼，所述第二凸环(5.1)为管状且其内径大于所述第一凸环(2.1)的内径，所述第二凸环(5.1)的上端可上下移动的套设在所述第一凸环(2.1)的下端外侧。

3.根据权利要求2所述的管式换热器，其特征在于：所述浮动头(2)为法兰，所述法兰的下端与所述第一凸环(2.1)的上端固接，所述第一凸环(2.1)的内壁固接有管状的第一耐高温棉层(2.2)，所述第二凸环(5.1)的内壁高于所述浇注料层(4)的部分固接有管状的第二耐高温棉层(5.3)。

4.根据权利要求2所述的管式换热器，其特征在于：所述浮动头(2)下端固接有密封环(2.3)，所述上管板(5)的第二凸环(5.1)外侧与所述密封环(2.3)对应处设置有密封槽(5.2)，所述密封槽(5.2)内设置有密封件(3)用于防止高温气体外泄，所述密封环(2.3)下端与所述密封件(3)上端抵接。

5.根据权利要求4所述的管式换热器，其特征在于：所述密封件(3)为石墨盘根。

6.根据权利要求1所述的管式换热器，其特征在于：所述封装壳包括外封板(12)和钢架(1)，所述外封板(12)与钢架(1)固接围成封装壳。

7.根据权利要求1所述的管式换热器，其特征在于：所述低温侧进口(8)和低温侧出口(9)对称设置，所述低温气体通道(14)中部水平设置有隔板(13)，所述隔板(13)的一端与所述低温气体通道(14)内壁靠近所述低温侧进口(8)的一侧固接。

8.根据权利要求1所述的管式换热器，其特征在于：所述封装壳与所述低温气体通道(14)、卯榫结构和高温侧出口(10)之间的间隙填充有保温层(11)。

9.根据权利要求2所述的管式换热器，其特征在于：所述浮动头(2)与所述封装壳通过螺栓可拆卸连接。

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