CN219551272U - 一种立式列管换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种立式列管换热器，属于换热器技术领域，包括上封头、筒体和下封头；上封头的下端与筒体连接，筒体的下端与下封头连接；筒体的两端设置有管板，管板与筒体的内壁连接，筒体内部设置有列管，列管的一端与管板连接，列管的另一端沿列管轴线方向穿出管板，形成溢流堰。多个折流挡板交错设置在筒体内部，折流挡板能够延长换热介质的流道长度，提高换热器总的传热系数；切向设置的物料进口和锯齿形的溢流堰能够使物料沿着列管内壁流下，促进物料在列管内壁形成液膜，并与列管外表面的传热介质进行能量交换，而不会直接从列管中间穿过，提高了换热面的利用率，提高了换热效率。

Description

一种立式列管换热器

技术领域

本实用新型属于换热器技术领域，尤其涉及一种立式列管换热器。

背景技术

在化工、医药和能源等领域，广泛使用列管换热器对物料进行加热或冷却。列管换热器从安装形式上分为立式列管换热器和卧式列管换热器，由于立式列管换热器的物料残留少的优点，其广泛应用于对物料残留量要求严格的场合。

现有技术的立式列管换热器存在以下缺点：总传热系数小，物料换热路径易短路，换热面利用率低，各个列管中物料流量不均，从而导致换热效率低的问题。

中国实用新型专CN203744776中公布了一种新型列管式换热器，包括壳体、封头、管板、列管、管程流体出口、管程流体进口、管程挡板、壳程流体出口、壳程流体进口，所述管程流体出口、管程流体进口分别安装于封头的两侧，所述列管两端分别设有管板，所述管板周边与壳体内侧紧密结合无间隙，列管两端与管板紧密结合无间隙，在管板上列管的安装位置开有使列管两端开放的圆孔，所述壳体两端内设置管程挡板，所述管程挡板与管板和壳体紧密结合无间隙，所述封头内表面的周侧设置橡胶圈，所述封头内表面上设置与管程挡板相配合的密封槽，密封槽内设置橡胶垫。此换热器中换热介质的流道长度很短，所以总传热系数小；而且物料容易从列管中间直接落下，而没有与列管内壁进行换热，所以存在列管换热面利用率低的问题。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种立式列管换热器，本实用新型要解决的技术问题是如何提高换热效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种立式列管换热器，包括上封头、筒体和下封头；上封头的下端与筒体连接，筒体的下端与下封头连接；

筒体的两端设置有管板，管板与筒体的内壁连接，筒体内部设置有列管，列管的一端与管板连接，列管的另一端沿列管轴线方向穿出管板，形成溢流堰。

筒体内部设置有折流挡板，折流挡板的侧面与筒体内壁连接。

溢流堰的上部为锯齿形，溢流堰能够避免由于列管上高低不平造成部分列管没有物料进入的现象。

进一步的，上封头为椭圆形封头、蝶形封头或者球形封头。

进一步的，多个折流挡板交错设置在筒体内部，折流挡板能够延长换热介质的流道长度，增加管间流速，增加湍流程度，达到提高热交换器的传热效果的目的。折流挡板设置数目越多，两块折流挡间距越小，换热器的总传热系数越大，所述折流挡板提高了列管外表面的换热系数，有利于提高换热器总的传热系数。

进一步的，折流挡板为圆缺型。

进一步的，上封头的侧壁上设置有物料进口，物料进口的轴线与筒体的轴线垂直，锯齿形溢流堰和切向进料口解决了物料换热路径易短路的问题。

进一步的，下封头的下端连接有物料出口，物料出口的轴线与筒体的轴线重合。

进一步的，筒体上设置有第一接口，第一接口与筒体的上部连接。

进一步的，筒体上设置有第二接口，第二接口与筒体的下部连接。当本换热器应用于冷却物料时，第一传接口为冷媒出口，第二接口为冷媒进口。当本换热器采用热液体加热物料时，第一接口为热液体出口，第二接口为热液体进口。当本换热器采用蒸汽加热物料时，第一接口为蒸汽进口，第二接口为蒸汽冷凝水出口。

进一步的，筒体的侧壁连接有耳座，所述耳座由竖板、支撑板和两块筋板构成。

进一步的，所述上封头、下封头为椭圆形封头、蝶形封头、球形封头中的一种，优选地，采用椭圆形封头，椭圆形封头具有耐压能力强、加工方便的特点。

进一步的，上封头与筒体通过法兰连接，下封头与筒体也通过法兰连接。

进一步的，所述筒体与上封头、下封头均可拆卸的连接。将上封头和下封头从筒体上拆下后可以方便的清洗封头内壁及列管管内。

所述物料进口水平设置在上封头的切向，所述锯齿形的溢流堰设置在列管伸出筒体上侧管板端面的进口上。物料从切向进入上封头内部空间，并在上封头腔体内旋转流动，当上封头内管板上液面高度超过锯齿形溢流堰齿底时，物料就可以旋转着进入列管内，沿管内表面旋转下行并与列管外的传热介质进行热量交换。

本实用新型一种立式列管换热器，溢流堰的上部为锯齿形，溢流堰能够使物料均匀分布，使各个列管中都有物料流入，提高换热效率；锯齿形的溢流堰能够使物料贴着列管内壁流下，提高了换热效率；多个折流挡板交错设置在筒体内部，折流挡板为圆缺型，折流挡板能够延长换热介质的流道长度，增加管间流速，增加湍流程度，达到提高换热器总的传热系数的目的；物料进口的轴线与筒体的轴线垂直，切向设置的物料进口，克服了现有换热器物料进口处的列管内物料流量大，远离物料进口处列管内物料流量小的问题。切向设置的物料进口和齿形溢流堰使物料沿切向进入上封头内部空间，并在上封头腔体内旋转流动，当上封头内管板上液面高度超过锯齿形溢流堰齿底时，物料就能够旋转流入列管内，沿管内壁下行并与列管外的传热介质进行热量交换。此种物料分布方式解决了现有列管换热器物料分布不均，部分列管内无物料进入的问题，提高了换热面的利用率，提高了换热效率。物料出口的轴线与筒体的轴线重合，能够避免下封头内部积存物料。

附图说明

图1是本实用新型一种立式列管换热器的实施例示意图。

图2是本实用新型一种立式列管换热器的主视图。

图3是本实用新型一种立式列管换热器的俯视图。

图4是本实用新型一种立式列管换热器的A-A面剖视图。

图5是本实用新型一种立式列管换热器的仰视图示意图。

图6是本实用新型一种立式列管换热器的左视图。

图7是本实用新型一种立式列管换热器的B处的局部放大图。

其中，1、上封头；2、筒体；3、下封头；4、列管；5、管板；6、折流挡板；7、第一接口；8、第二接口；9、物料进口；10、溢流堰；11、耳座；12、物料出口。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

如图1所示，本实用新型的第二实施例提供了一种立式列管换热器，包括上封头1、筒体2和下封头3；上封头1的下端与筒体2连接，筒体2的下端与下封头3连接；

筒体2的两端设置由管板5，管板5与筒体2的内壁连接，筒体2内部设置有列管4，列管4的一端与管板5连接，列管4的另一端沿列管4轴线方向穿出管板5，形成溢流堰10；

如图7所示，溢流堰10的上部为锯齿形，列管4的一端为锯齿形，溢流堰10能够避免由于列管4凸出上侧管板5的部分高度不一致造成较高的列管4没有物料进入的现象发生，锯齿间隙的下截面通流面积小，能够降低物料进入较低的列管4内的流速，这样物料就有机会流入较高的列管4中。

管板5和列管4的装配加工过程中，会产生误差，所以将溢流堰10的上部设计成锯齿形，能够避免误差带来的部分列管没有物料流入的现象。

筒体2的侧壁与上下两块管板5围成的位于列管4外部的腔体是传热介质的流动区域，列管4外表面是换热面。

如图4所示，筒体2内部设置有折流挡板6，多个折流挡板6交错设置在筒体内部，折流挡板6为圆缺型，折流挡板6能够延长换热介质的流道长度，增加管间流速，增加湍流程度，达到提高热交换器的传热效果的目的。本实施例设置3块折流挡板，折流挡板6设置数目越多，两块折流挡板6间距越小，换热器的总传热系数越大，但加工难度也越大。所述折流挡板6提高了列管4外表面的换热系数，有利于提高换热器总的传热系数。

实施例2：

如图1所示，本实用新型的第三实施例提供了一种立式列管换热器，包括上封头1、筒体2和下封头3；上封头1的下端与筒体2连接，筒体2的下端与下封头3连接；

筒体2的两端设置由管板5，管板5与筒体2的内壁连接，筒体2内部设置有列管4，列管4的一端与管板5连接，列管4的另一端沿列管4轴线方向穿出管板5，形成溢流堰10；

溢流堰10的上部为锯齿形，列管4的一端为锯齿形，溢流堰10能够减小列管4上表面不平造成的物料分布不均。

筒体2内部设置有折流挡板6，多个折流挡板6交错设置在筒体内部，折流挡板6为圆缺型，折流挡板6能够延长换热介质的流道长度，增加管间流速，增加湍流程度，达到提高热交换器的传热效果的目的。本实施例设置3块折流挡板，折流挡板6设置数目越多，两块折流挡板6间距越小，换热器的总传热系数越大，但加工难度也越大。所述折流挡板6提高了列管4外表面的换热系数，有利于提高换热器总的传热系数。

本实施例与第一实施例不同之处在于：

如图3所示，上封头1的侧壁上连接有物料进口9，物料进口9的轴线与筒体2的轴线垂直，切向设置的物料进口9，克服了现有换热器物料进口处的列管内物料流量大，远离物料进口9处列管内物料流量小的问题。最大的优点是能够促进物料在列管内表面形成液膜，并与列管外表面的传热介质进行能量交换，而不会直接穿过列管空间。

下封头3的下端连接有物料出口12，物料出口12的轴线与筒体2的轴线重合，能够避免下封头3内部积存物料。

如图3和图5所示，上封头1与筒体2通过法兰连接，下封头3与筒体2也通过法兰连接。

所述上封头1、下封头3为椭圆形封头、蝶形封头、球形封头中的一种，优选地，采用椭圆形封头，椭圆形封头具有耐压能力强、加工方便的特点。

所述筒体2与上封头1、下封头3均可拆卸的连接。将上封头1和下封头3从筒体2上拆下后可以方便的清洗封头内壁及列管管内。

如图6所示，筒体2的侧壁连接有耳座11，所述耳座11由竖板、支撑板和两块筋板构成。

实施例3：

如图1所示，本实用新型的第四实施例提供了一种立式列管换热器，包括上封头1、筒体2和下封头3；上封头1的下端与筒体2连接，筒体2的下端与下封头3连接；

筒体2的两端设置由管板5，管板5与筒体2的内壁连接，筒体2内部设置有列管4，列管4的一端与管板5连接，列管4的另一端沿列管4轴线方向穿出管板5，形成溢流堰10；

溢流堰10的上部为锯齿形，列管4的一端为锯齿形，溢流堰10能够减小列管4上表面不平造成的物料分布不均。

如图4所示，筒体2内部设置有折流挡板6，多个折流挡板6交错设置在筒体内部，折流挡板6为圆缺型，折流挡板6能够延长换热介质的流道长度，增加管间流速，增加湍流程度，达到提高热交换器的传热效果的目的。本实施例设置3块折流挡板，折流挡板6设置数目越多，两块折流挡板6间距越小，换热器的总传热系数越大，但加工难度也越大。所述折流挡板6提高了列管4外表面的换热系数，有利于提高换热器总的传热系数。

本实施例与以上实施例不同之处在于：

如图2所示，筒体2上设置有第一接口7和第二接口8，第一接口7与筒体2的上部连接，第二接口8与筒体2的下部连接；当本换热器应用于冷却物料或者加热物料时，第一接口7为液体出口，第二接口8为热液体进口。当本换热器采用蒸汽加热物料时，第一接口7为蒸汽进口，第二接口8为蒸汽冷凝水出口。

本实施例一种立式列管换热器的工作过程如下：

以加热物料为例进行说明。热液体通过第二接口8进入筒体2和管板5围成的腔体内，沿着折流挡板6进行流动；物料从上封头1侧壁连接的物料进口9进入上封头1的内部并在上封头内部腔体旋转流动，物料高度超过溢流堰10的高度时，物料进入各个列管4的内部，顺着列管4内壁旋转向下流动，与列管4外部的热液体进行换热交换，加热后的物料从物料出口12流出，冷却后的热液体从第一接口7流出。

本实用新型一种立式列管换热器，溢流堰10的上部为锯齿形，溢流堰10能够使物料分布均匀，使各个列管4中都有物料流入，提高换热效率；多个折流挡板6交错设置在筒体内部，折流挡板6为圆缺型，折流挡板6能够延长换热介质的流道长度，增加管间流速，增加湍流程度，达到提高热交换器的传热效果的目的；物料进口9的轴线与筒体2的轴线垂直，切向设置的物料进口9，克服了现有换热器物料沿轴线进入的进口处的列管4内物料流量大，远离物料进口9处列管内物料流量小的问题；切向设置的物料进口9和锯齿形的溢流堰10能够使物料沿着列管4内壁流下，促进物料在列管4内壁形成液膜，并与列管外表面的传热介质进行能量交换，而不会直接从列管4中间穿过，提高了换热效率；物料出口12的轴线与筒体2的轴线重合，能够避免下封头3内部积存物料。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种立式列管换热器，其特征在于，包括上封头、筒体和下封头；上封头的下端与筒体连接，筒体的下端与下封头连接；

筒体的两端设置有管板，管板与筒体的内壁连接，筒体内部设置有列管，列管的一端与管板连接，列管的另一端沿列管轴线方向穿出管板，形成溢流堰；

筒体内部设置有折流挡板，折流挡板的侧面与筒体内壁连接；

溢流堰的上部为锯齿形。

2.根据权利要求1所述的立式列管换热器，其特征在于，上封头为椭圆形封头、蝶形封头或者球形封头。

3.根据权利要求2所述的立式列管换热器，其特征在于，多个折流挡板交错设置在筒体内部。

4.根据权利要求3所述的立式列管换热器，其特征在于，折流挡板为圆缺型。

5.根据权利要求1所述的立式列管换热器，其特征在于，上封头的侧壁上设置有物料进口，物料进口的轴线与筒体的轴线垂直。

6.根据权利要求1所述的立式列管换热器，其特征在于，下封头的下端连接有物料出口，物料出口的轴线与筒体的轴线重合。

7.根据权利要求1所述的立式列管换热器，其特征在于，筒体上设置有第一接口，第一接口与筒体的上部连接。

8.根据权利要求7所述的立式列管换热器，其特征在于，筒体上设置有第二接口，第二接口与筒体的下部连接。

9.根据权利要求8所述的立式列管换热器，其特征在于，筒体的侧壁连接有耳座。

10.根据权利要求1所述的立式列管换热器，其特征在于，下封头为椭圆形封头、蝶形封头或者球形封头。