CN216245714U - 一种双管程绕管换热器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种双管程绕管换热器，包括中心筒（3）和换热管（4），设在上管板（5）顶部的上管箱（2），设在下管板（6）底部的下管箱（7），上管箱（2）包括上管箱筒体（21）和上管箱封头（22），上管箱封头（22）上设置管程入口（24），上管箱筒体（21）上设置管程出口（25），管程入口（24）与中心筒（3）上端之间由接管（23）连通。本申请中，管程介质流经中心筒，不仅有效利用中心筒的传热面积，而且提高了传热效率；利用中心筒参与换热，使换热管数量减小，进而减小了壳体直径，节省成本。下管板进一步设计为浮动管板，解决了管板与壳体连接处因管壳程介质温差而引起的温差应力较大的问题。

Description

一种双管程绕管换热器

技术领域

本申请涉及换热器技术领域，尤其涉及一种双管程绕管换热器。

背景技术

绕管式换热器是一种新型高效紧凑型换热器，属于管壳式换热器的一种，其结构紧凑、传热效率高、能承受高温高压、是工业装置中的重要设备。

现有技术中，单股流绕管换热器均为单管程，管程介质从前端管箱进入，流经换热管换热后直接从后端管箱流出，且绕管换热器上下管板均与壳体相焊接连接，中心筒也只是起支撑管束、连接上下管板的作用。

上述结构存在以下缺陷：1.中心筒部分属于流动死区不参与换热，尤其大型设备中中心筒直径较大，造成壳体直径较大，导致设备投资大，换热效率低；2.绕管换热器上下两端管板均与壳体连接，不能有效的释放由于换热管与壳体因温度差引起的温差应力。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种双管程绕管换热器，其能够有效利用中心筒的换热面积，减小设备直径，节约成本。

为解决上述问题，本申请提供了一种双管程绕管换热器，包括设在上管板与下管板之间的中心筒和换热管，设在所述上管板顶部的上管箱，设在所述下管板底部的下管箱，所述上管箱包括上管箱筒体和上管箱封头，所述上管箱封头上设置管程入口，所述上管箱筒体上设置管程出口，所述管程入口与所述中心筒上端之间由接管连通；管程介质的流经路线为：从所述管程入口进入，依次流经所述接管、所述中心筒、所述下管箱、所述管热管、所述上管箱，并由所述管程出口排出。

优选的，所述接管下端与所述上管板连接并由所述上管板衔接至所述中心筒上端，或者贯通所述上管板直接与所述中心筒上端连接。

优选的，所述上管板为固定管板，所述下管板为浮动管板。

优选的，还包括导向支架，所述导向支架包括导向筒和连接所述导向筒外壁与筒体内壁的数根筋板，所述导向筒套设于所述浮动管板外侧，起导向和稳定作用。

本申请与现有技术相比具有以下优点：

1、本申请中，管程介质流经中心筒（换热后再进入换热管)，不仅有效利用中心筒的传热面积，而且提高了传热效率；利用中心筒参与换热，使换热管数量减小，进而减小了壳体直径，节省成本。

2、进一步地，下管板设计为浮动管板，解决了管板与壳体连接处因管壳程介质温差而引起的温差应力较大的问题；管壳程均能承受较大的温度波动，适合在高温、高压工况下使用。

附图说明

下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本申请实施例提供的双管程绕管换热器的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的管板结构示意图。

图3为本申请实施例提供的导向支架的结构示意图。

图中：1—壳体；2—上管箱；3—中心筒；4—换热管；5—上管板；6—下管板；7—下管箱；8—导向支架。

11—上封头，12—筒体，13—下封头，14—壳程入口，15—壳程出口；21—上管箱筒体，22—上管箱封头，23—接管，24—管程入口，25—管程出口。

具体实施方式

参考图1和图2，本申请实施例提供了一种双管程式绕管换热器，主要包括壳体1，设置在壳体内的上管箱2和下管箱7、中心筒3、换热管4以及上管板5和下管板6。壳体1由筒体12和设置在筒体12两端的上封头11、下封头13、壳程入口14、壳程出口15组成。

上封头11与上管箱2的连接位置处设置上管板5，上管箱2包括上管箱筒体21和上管箱封头22；下封头13与下管箱7的连接位置处设置下管板6。中心筒3和换热管4设在上管板5与下管板6之间，换热管4分多层轴向螺旋绕制在中心筒3上，用管箍及垫条固定，相邻两层成正反螺旋。在实际应用中，换热管4上下两端分别与上管板5、下管板6焊接；中心筒3上下两端分别与上管板5、下管板6焊接并且与上下管板贯通，起到整个管束骨架支撑作用。

上管箱封头22上设置管程入口24，上管箱筒体21上设置管程出口25，管程入口24与中心筒3上端之间由接管23连通。具体地，接管23下端与上管板5连接并由上管板5衔接至中心筒3上端，或者贯通上管板5直接与中心筒3上端连接。

工作时，壳程介质通过壳程入口14进入壳体1，在壳体1内与管程介质换热后通过壳程出口25进入下一步工序。

管程介质通过管程入口24进入，经由接管23进入中心筒3，管程介质充分利用中心筒3外壁与壳程介质换热后，进入下管箱7，在下管箱7汇集混合后，进入换热管4，再由换热管4外壁与壳程介质充分换热后通过上管板5端的换热管出口进入上管箱2，再由上管箱筒体21侧的管程出口25排出，进入下一道工序。在上述过程中，管程介质流经中心筒3，不仅有效利用设备空间，而且提高了传热效率。

本申请中，进一步地，为解决管板与壳体连接处因管壳程介质温差而引起的温差应力较大的问题，上管板5设置为固定管板（与壳体1焊接定位连接、与上管箱2连接)，下管板6设置为浮动管板（仅与下管箱7连接)。

本申请还为浮动管板配置了导向支架8，导向支架8具体包括导向筒82和数根筋板81，筋板81一端与导向筒82外壁焊接连接，另一端与筒体12内壁焊接连接；导向筒82套设于浮动管板外侧并与浮动管板之间留一定间隙，使浮动管板能相对导向筒82自由移动，此种结构防止了在绕管换热器运行状态下由于管束下端没有约束应其的晃动问题，也保证绕管换热器下管板在受热后处于能够自由伸缩状态。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的结构及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种双管程绕管换热器，包括设在上管板（5）与下管板（6）之间的中心筒（3）和换热管（4），设在所述上管板（5）顶部的上管箱（2），设在所述下管板（6）底部的下管箱（7），所述上管箱（2）包括上管箱筒体（21）和上管箱封头（22），其特征在于，所述上管箱封头（22）上设置管程入口（24），所述上管箱筒体（21）上设置管程出口（25），所述管程入口（24）与所述中心筒（3）上端之间由接管（23）连通；管程介质的流经路线为：从所述管程入口（24）进入，依次流经所述接管（23）、所述中心筒（3）、所述下管箱（7）、所述换热管（4）、所述上管箱（2），并由所述管程出口（25）排出。

2.如权利要求1所述的双管程绕管换热器，其特征在于，所述接管（23）下端与所述上管板（5）连接并由所述上管板（5）衔接至所述中心筒（3）上端，或者贯通所述上管板（5）直接与所述中心筒（3）上端连接。

3.如权利要求1所述的双管程绕管换热器，其特征在于，所述上管板（5）为固定管板，所述下管板（6）为浮动管板。

4.如权利要求3所述的双管程绕管换热器，其特征在于，还包括导向支架（8），所述导向支架（8）包括导向筒（82）和连接所述导向筒（82）外壁与筒体（12）内壁的数根筋板（81），所述导向筒（82）套设于所述浮动管板外侧，起导向和稳定作用。

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