CN218210884U - 一种带分布结构的立式管壳式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种带分布结构的立式管壳式换热器，属于换热器技术领域。本实用新型，包括：一级分布器，其设置于管程进料口的出料端；二级分布器，其设置于管板和换热管的上方；二级分布器的底部设置有筛板，周边设置有围堰；筛板上开设有位于换热管的管孔周围的筛孔。本实用新型通过设置多级分布器使物料均匀分布进入换热管，多级分布器的设置降低了物料的流速，提高了换热面积和换热时间，提高了换热效果。

Description

一种带分布结构的立式管壳式换热器

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，尤其涉及一种带分布结构的立式管壳式换热器。

背景技术

换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器广泛的应用于化工、石油、食品、动力和原子能等工业部门，在生活中，诸如空调，冰箱及供暖设施中也均存在换热器的身影，是一种非常基础的工业设备。据统计：在现代化学工业中换热器的投资大约占设备总投资的30％，在炼油厂中占全部工艺设备的40％左右，海水淡化工艺装置几乎全是由换热器组成的。另一方面，换热器本身也是工业耗能、耗水大户。换热器设备耗能量占工业用能的13％～15％。因此提高换热器的换热效率有着重大意义。

一般换热器不设置分布器，物料进入设备时，正对着入口的换热管进入的物料要多于周边的换热管。物料的不均导致换热管内壁的温度不均。由于现在的换热器计算考虑的都是均匀状态，所以一般换热器往往换热面积达到了设计要求，但是换热效果确没有达到。

实用新型内容

有鉴于此，为解决现有的换热器不设置分布器导致物料分布不均，以及现有的换热器考虑的是换热面积而换热效果确没有达到要求的技术问题，本实用新型提供了一种带分布结构的立式管壳式换热器，通过设置多级分布器使物料均匀分布进入换热管，多级分布器的设置降低了物料的流速，提高了换热面积和换热时间，提高了换热效果。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种管程带分布结构的换热器，包括：

一级分布器，其设置于管程进料口的出料端；

二级分布器，其设置于管板和换热管的上方；

所述二级分布器的底部设置有筛板，周边设置有围堰；

所述筛板上开设有位于所述换热管的管孔周围的筛孔。

优选地，所述换热管上设置有分布头，所述分布头与所述换热管采用间隙配合。

优选地，所述分布头上开设有螺纹式开槽。

优选地，所述筛孔的形状为正三角形或正六边形。

优选地，所述二级分布器通过紧固件与所述管板相连接。

优选地，所述紧固件上，且位于所述二级分布器与所述管板之间设置有用于调节所述二级分布器高度的定位块。

本实用新型相对于现有技术，具有如下的有益效果：

1.本实用新型提供的带分布结构的立式管壳式换热器，通过设置多级分布器使物料均匀分布进入换热管，多级分布器的设置降低了物料的流速，提高了换热面积和换热时间，提高了换热效果。

2.本实用新型提供的带分布结构的立式管壳式换热器，筛板上的筛孔不允许在换热管孔的正上方，一般采用正三角形或正六边形分布在换热管孔的周围，避免正对着入口的换热管进入的物料要多于周边的换热管，物料的不均导致换热管内壁的温度不均，热膨胀量也不一样，导致设备安全运行的风险，进而提高了设备的安全性。

3.本实用新型提供的带分布结构的立式管壳式换热器，通过在分布头上加工螺纹开槽，使物料进入换热管时可以沿切线方向流入，在换热管内壁形成成膜状流动，增大了与管壁的接触面积，并结合多级分布器，从两方面相当于增大了换热面积，从而提高换热效率。

4.本实用新型提供的带分布结构的立式管壳式换热器，有效换热面积的增加，换热效率的提高，使原来可能需要多级换热器才能达到的效果在减少换热器级数的情况下可以实现，这就减少了整个装置的投入成本，也就增加了企业的效益；结构相对简单，成本低廉，因此在一些旧装置上可以广泛的使用，达到节能减排的目的，同时使装置的安全性得到提升，普遍适用于各种立式管壳式换热器。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中，1.一级分布器，2.二级分布器，3.管程进料口，4.管板，5.换热管，6.分布头，7.紧固件，8.定位块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型提供了一种带分布结构的立式管壳式换热器，包括：

一级分布器1，其设置于管程进料口3的出料端；

二级分布器2，其设置于管板4和换热管5的上方；

所述二级分布器2的底部设置有筛板，周边设置有围堰；

所述筛板上开设有位于所述换热管的管孔周围的筛孔。

本实用新型提供的上述管程带分布结构的换热器，管程物料通过管程进料口进入管程，先通过一级分布器1进行预分布，同时一级分布器1也使管程物料降低流速，减轻物料对二级分布器2冲击的作用；二级分布器2一般采用底部筛板，周边带围堰的结构。物料在筛板上具有一定的液位，液位高度按照物料流量大小要求确定。筛板的开孔大小、数量及位置按照工艺计算结果确定。筛板上的筛孔不允许在换热管孔的正上方；

其中，一级分布器使管程物料进行粗分布，结构采用防冲挡板型式或网筒等结构型式；

二级分布器可选为带有围堰的筛板或筛网结构。

本实用新型提供的上述管程带分布结构的换热器，通过设置多级分布器使物料均匀分布进入换热管，多级分布器的设置降低了物料的流速，提高了换热面积和换热时间，提高了换热效果。

其中，一级分布器和二级分布器的均可选为螺栓连接或焊接等本领域中常规的连接方式，可根据实际需要选择。

一般换热器计算都是按正常、平稳的工况进行设备强度计算校核，而换热器最危险的工况是在开停车工况。由于开停车时物料进入换热管的不均匀性，使入口处换热管与周边换热管壁温不一致，热膨胀量也不一样。计算时采用的模型不适用于开停车工况，这就增大了设备安全运行的风险，因此，本实用新型中，为避免上述现象的发生，提高设备运行的安全性，本实用新型通过将筛孔位于换热管的管孔的周围，而不正对管孔，能够有效的避免上述现象的发生，提高设备运行的安全性。

在本实用新型中，所述换热管5上设置有分布头6，所述分布头6与所述换热管5采用间隙配合，换热管5伸出管板4的长度必须均匀，在每根换热管5端部都设置一个分布头6。分布头6与换热管5采用间隙配合，因此分布头6一般金加工成型(数控加工成型或车加工成型)，而对于换热管5内径则需要根据实际需要确定。

在本实用新型中，所述分布头6上开设有螺纹式开槽，使物料进入换热管时可以沿切线方向流入，在换热管5内壁形成成膜状流动，从而提高换热效率。

在本实用新型中，所述筛孔的形状为正三角形或正六边形。

在本实用新型中，所述二级分布器2通过紧固件7与所述管板4相连接。

在本实用新型中，所述紧固件7上，且位于所述二级分布器2与所述管板4之间设置有用于调节所述二级分布器2高度的定位块8，筛板与换热管5和管板4之间的高度可通过定位块8来进行调节，其中，紧固件7优选为螺栓。

本实用新型的工作原理如下：

管程物料从管程进料口3进入后，在一级分布器1的作用下，降低了流速，物料进入二级分布器2内，由于二级分布器2上的筛孔位于换热管5的管孔的周围，有效的避免了物料进入换热管的不均匀性，使入口处换热管与周边换热管壁温不一致，热膨胀量也不一样，导致的设备运行的风险，带有螺纹式开槽的分布头6使物料进入换热管5时可以沿切线方向流入，在换热管5内壁形成成膜状流动，从而提高换热效率。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种带分布结构的立式管壳式换热器，其特征在于，包括：

一级分布器，其设置于管程进料口的出料端；

二级分布器，其设置于管板和换热管的上方；

所述二级分布器的底部设置有筛板，周边设置有围堰；

所述筛板上开设有位于所述换热管的管孔周围的筛孔。

2.根据权利要求1所述的一种带分布结构的立式管壳式换热器，其特征在于，所述换热管上设置有分布头，所述分布头与所述换热管采用间隙配合。

3.根据权利要求2所述的一种带分布结构的立式管壳式换热器，其特征在于，所述分布头上开设有螺纹式开槽。

4.根据权利要求1所述的一种带分布结构的立式管壳式换热器，其特征在于，所述筛孔的形状为正三角形或正六边形。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种带分布结构的立式管壳式换热器，其特征在于，所述二级分布器通过紧固件与所述管板相连接。

6.根据权利要求5所述的一种带分布结构的立式管壳式换热器，其特征在于，所述紧固件上，且位于所述二级分布器与所述管板之间设置有用于调节所述二级分布器高度的定位块。

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