CN217520307U - 一种管壳式换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种管壳式换热器，包括管板、壳侧筒体、数根U形换热管、数块折流板、数根定距管、壳侧分程隔板，壳侧筒体上述设有介质进口和介质出口；所述壳侧分程隔板包括上隔板和下隔板、分别封闭上隔板和下隔板轴向两端的两扁钢、分别封闭上隔板和下隔板的侧向两端的两条板，其中一扁钢与管板焊接固联，两条板均与壳侧筒体焊接固联；本实用新型的壳侧分程隔板具有良好的隔热效果，可提高换热效率，并防止隔板固定处的漏流和热应力引起脱落或撕裂，延长设备使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种管壳式换热器，特别是用于气体与液体换热的多壳程换热器。
背景技术
管壳式换热器由壳体、传热管束、定距管、管板、折流板、挡板、导流筒和管箱等部件组成，根据介质在壳侧的流向可分为单壳程和多壳程两种类；单壳程换热器存在如下几个问题：
1) 有效流通面积小，流通截面上死角多，有效换热面积仅为60%；
2) 流通过程中压力不均，造成换热效果不均，部分区域换热效果较低；
3) 介质流动阻力大，能耗高；
4）流动过程中产生回流、层流现象较多，降低了换热效率；
5) 在折流板的前后区域形成高速区域和涡流区域，增大了对换热管的冲刷风险，局部的换热元件先于其他部分形成物理、化学的腐蚀，易较快形成泄漏，设备使用寿命低。
针对气体与液体进行换热的过程中，尤其是提升温度高的换热过程，采用单壳程换热器，其换热效率不高，存在换热盲区，成本较高，因此，多采用多壳程的结构，以充分提高换热效率，降低设备成本。
多壳程换热器的壳侧采用轴向隔板进行分程，现有分程隔板一般是具有足够刚度的一块钢板，分程隔板与管板和壳体的连接有焊接连接和螺栓连接两种形式。
隔板采用焊接连接时，隔板与筒体，隔板上、下的表面的温度差异导致连接焊缝存在较大温差应力，有隔板脱落或撕裂筒体的风险。螺栓连接的隔板，虽能消除隔板与筒体的连接热应力，但隔板两侧的介质易在连接处短路，存在介质漏流、降低换热效率；带有弹簧片的隔板可以减少短路，但因弹簧片刚度差，造成管系套装困难；且直接以钢板作为分程隔板，隔热效果差，由于分程隔板的热传导作用，高温侧的介质通过隔板直接将热量传给低温侧的介质，低温侧被二次加热，造成换热器出（或进）口区域的换热管外介质温度的再次升高，低温侧换热管外介质二次加热的热量未能全部传递给管内介质，造成热能的浪费。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种管壳式换热器，它的壳侧分程隔板具有良好的隔热效果，可提高换热效率，并防止隔板固定处的漏流和热应力引起脱落或撕裂，延长设备使用寿命。
为了达到上述目的，本实用新型的一种管壳式换热器，包括管板、壳侧筒体、数根U形换热管、数块折流板、数根定距管、壳侧分程隔板，壳侧筒体上设有介质进口和介质出口；其特征在于：所述壳侧分程隔板包括上隔板和下隔板、分别封闭上隔板和下隔板轴向两端的两扁钢、分别封闭上隔板和下隔板的侧向两端的两条板，其中一扁钢与管板焊接固联，两条板均与壳侧筒体焊接固联。
本实用新型由于壳侧分程隔板采用上、下两层的夹层结构，形成相对封闭的腔体，利用夹层介质较高的导热热阻，可以有效降低分程隔板的热传导，避免壳侧出（或进）口处换热管外介质被反向加热，具有良好的隔热效果，可提高换热效率；分程隔板与管板及筒体采用扁钢或条板焊接连接，形成稳定的连接结构，可防止隔板固定处的漏流及刚性不足；
作为本实用新型的进一步改进，所述上隔板和下隔板的上、下端面均设有数条膨胀槽，下隔板的轴向两端设有数个呼吸孔；在膨胀槽处可通过变形、降低分程隔板与管板及筒体连接处的热应力，避免隔板脱落或撕裂，呼吸孔既能保持上、下隔板形成流道死区，也可保持该区间的压力与壳侧一致，避免隔板承受外压载荷，延长设备使用寿命；
作为本实用新型的进一步改进，所述上隔板及下隔板的上、下端面上的数条膨胀槽均在轴向错位设置；可实现变形的均匀性、提高隔板强度；
作为本实用新型的进一步改进，在上、下隔板之间设有绝热材料；进一步提高隔热效果；
综上所述，本实用新型的壳侧分程隔板具有良好的隔热效果，可提高换热效率，并防止隔板固定处的漏流和热应力引起脱落或撕裂，延长设备使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图2为图1中壳侧分程隔板的放大图。
图3为图1中上隔板和下隔板的侧向两端与壳侧筒体的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1至图3所示，该实施例的一种管壳式换热器，包括管板1、壳侧筒体2、数根U形换热管3、数块折流板4、数根定距管5、壳侧分程隔板6，壳侧筒体2上设有介质进口7和介质出口8；所述壳侧分程隔板6包括上隔板10和下隔板11、分别封闭上隔板10和下隔板11轴向两端的两扁钢12、13、分别封闭上隔板10和下隔板11的侧向两端的两条板14，两扁钢12、13及两条板14均与上隔板10和下隔板11焊接，其中一扁钢12与管板1焊接固联，两条板14均与壳侧筒体2焊接固联；上隔板10和下隔板11的上、下端面均设有数条膨胀槽15，每块隔板上、下端面上的数条膨胀槽15均在轴向错位设置，下隔板11的轴向两端设有数个呼吸孔16；上隔板10和下隔板11之间设有绝热材料17；
本实用新型由于壳侧分程隔板6采用上、下两层的夹层结构，形成相对封闭的腔体，利用夹层内介质-绝热材料17（如石棉等）较高的导热热阻，可以有效降低分程隔板的热传导，避免壳侧出（或进）口处换热管外介质被反向加热，具有良好的隔热效果，可提高换热效率；分程隔板6与管板1及筒体2采用扁钢12或条板14焊接连接，形成稳定的连接结构，可防止隔板固定处的漏流及刚性不足；膨胀槽15和呼吸孔16数量可根据设备实际结构和工程参数调整，在膨胀槽15处可通过变形、降低分程隔板6与管板1及筒体2连接处的热应力，避免隔板脱落或撕裂，呼吸孔16既能保持上、下隔板形成流道死区，也可保持该区间的压力与壳侧一致，避免隔板承受外压载荷，延长设备使用寿命；上、下端面上的数条膨胀槽15均在轴向错位设置，可实现变形的均匀性、提高隔板强度；绝热材料17进一步提高隔热效果。
Claims (4)
1.一种管壳式换热器，包括管板、壳侧筒体、数根U形换热管、数块折流板、数根定距管、壳侧分程隔板，壳侧筒体上设有介质进口和介质出口；其特征在于：所述壳侧分程隔板包括上隔板和下隔板、分别封闭上隔板和下隔板轴向两端的两扁钢、分别封闭上隔板和下隔板的侧向两端的两条板，其中一扁钢与管板焊接固联，两条板均与壳侧筒体焊接固联。
2.根据权利要求1所述的一种管壳式换热器，其特征在于：所述上隔板和下隔板的上、下端面均设有数条膨胀槽，下隔板的轴向两端设有数个呼吸孔。
3.根据权利要求2所述的一种管壳式换热器，其特征在于：所述上隔板及下隔板的上、下端面上的数条膨胀槽均在轴向错位设置。
4.根据权利要求1至3任一所述的一种管壳式换热器，其特征在于：在上、下隔板之间设有绝热材料。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202220385505.4U CN217520307U (zh) | 2022-02-25 | 2022-02-25 | 一种管壳式换热器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=83368854
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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2022
- 2022-02-25 CN CN202220385505.4U patent/CN217520307U/zh active Active
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