CN220103817U - 带旁路调节的缠绕管式换热器 - Google Patents

Abstract

一种带旁路调节的缠绕管式换热器，包括有壳体(1)，壳体(1)内设有旁路通道(2)、以及作为壳程(101)或管程(102)的换热通道(100)，且所述壳体(1)上设有与换热通道(100)的入口端相连通的换热介质入口接管(100a)、与换热通道(100)的出口端相连通的换热介质出口接管(100b)以及与旁路通道(2)的入口端相连通的旁路介质入口接管(2a)；所述旁路通道(2)的出口端与所述换热通道(100)的出口端相连通，所述换热介质出口接管(100b)供换热介质与旁路介质混合后的混合介质输出。与现有技术相比，本实用新型解决了换热后的介质温度过高而存在的安全问题。

Description

带旁路调节的缠绕管式换热器

技术领域

本实用新型属于换热器技术领域，具体涉及一种带旁路调节的缠绕管式换热器。

背景技术

现有的带旁路调节的缠绕管式换热器如专利号为201820916728.2的实用新型专利《一种带中心旁路的螺旋缠绕管式换热器》(授权公告号为CN208366117U)公开的结构，其包括由上封头、筒体和下封头依次顺序固定相连构成的壳体、置于壳体内部中间位置处的中心筒以及呈螺旋状固定缠绕在所述中心筒上的数层换热管束；相邻两层换热管束的缠绕方向相反，且相邻两层换热管束之间保持设计层间距；上封头上设有管侧介质出口、壳侧介质进口和与中心筒上端相对应的旁路介质进口，下封头上设有管侧介质进口、壳侧介质出口和与中心筒下端相对应的旁路介质出口；换热管束的进口端和出口端分别与管侧介质进口和管侧介质出口相连；中心筒的上端与旁路介质进口固定相连，中心筒的下端插入旁路介质出口内，并使中心筒的下端与旁路介质出口的端部之间保持一定的间距。

而在实际使用场景，如加氢装置中的反应流出物/低分油换热器中，低分油作为冷流体走换热器以及旁路，但是旁路设置时的管线和旁路阀门需考虑现场框架及管廊等因素，旁路管线往往较长，旁路位差较大，造成旁路压降大于流体流经换热设备的压降，从而使得旁路管线无法正常调控，由此造成换热后的低分油的温度会高于设计的所需值，对后续换热网络及操作造成影响。同时，若换热后的低分油的温度过高，超过管线所能承担的最大温度，则会导致管线出现渗漏甚至爆炸的问题，存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种带旁路调节的缠绕管式换热器，以提高使用安全性。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种带旁路调节的缠绕管式换热器，包括有壳体，壳体内设有旁路通道、以及作为壳程或管程的换热通道，且所述壳体上设有与换热通道的入口端相连通的换热介质入口接管、与换热通道的出口端相连通的换热介质出口接管以及与旁路通道的入口端相连通的旁路介质入口接管；

其特征在于：

所述旁路通道的出口端与所述换热通道的出口端相连通，所述换热介质出口接管供换热介质与旁路介质混合后的混合介质输出。

如此，从旁路通道的出口端输出的旁路介质能与换热后的换热介质混合后输出，混合后的介质能低于换热后的换热介质的温度，从而解决了换热后的介质温度过高而存在的安全问题。

优选地，所述旁路通道的延伸方向与所述换热通道的延伸方向一致，且旁路通道的入口端相对靠近换热通道的入口端。

优选地，所述旁路通道位于换热通道内。

为提高结构紧凑性，优选地，所述旁路通道上下延伸，并作为中心筒设于壳体内部的中央；所述管程中的换热管螺旋缠绕在旁路通道的外周。

在上述方案中，为避免介质在旁路通道内倒流的同时，还不影响旁路介质的正常输送，优选地，所述旁路通道内靠近其出口端的位置设有能切断或导通旁路通道内通路的开关件。

优选地，所述开关件包括有阀片与弹性件，所述阀片能转动地设于旁路通道内，以切断或导通旁路通道内的通路；所述弹性件作用于阀片，以使阀片始终具有转动至切断通路的趋势；同时，在旁路通道内由入口端流向出口端的旁路介质的作用下，所述阀片被布置成能克服弹性件的弹力而转动至打开通路的状态。

如此，阀片能阻止旁路介质倒流进旁路，且旁路内正常走旁路介质时，旁路介质能冲开阀片而打开通路，从而不影响旁路介质的正常输送。

优选地，所述旁路通道内横置有带通孔的门板，所述阀片能转动地设于门板上，且沿旁路介质由旁路通道的入口端至出口端的流动方向，所述阀片位于门板的下游，以启闭通孔，且在阀片打开通孔的状态下，所述旁路通道内的通路导通，在阀片闭合通孔的状态下，所述旁路通道内的通路切断。

进一步地，所述阀片一侧的边缘通过转轴转动连接于门板，所述弹性件为套设在转轴外周的扭簧。

最后，所述壳体上设有两块用于支撑换热管上、下端部的管板，所述旁路通道的至少其中一个端部以能相对对应的管板上下伸缩移动的方式约束于管板。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过将旁路通道的出口端与换热通道的出口端相连通，换热介质出口接管供换热介质与旁路介质混合后的混合介质输出，如此，从旁路通道的出口端输出的旁路介质能与换热后的换热介质混合后输出，混合后的介质能低于换热后的换热介质的温度，从而解决了换热后的介质温度过高而存在的安全问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二的结构示意图；

图3为本实用新型实施例三的结构示意图；

图4为图3中A部的放大图；

图5为图3中A部的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例一：

如图1所示，为本实用新型的一种带旁路调节的缠绕管式换热器的优选实施例一，该缠绕管式换热器包括有壳体1、旁路通道2与换热管3。

其中，壳体1呈竖向设置的筒状，壳体1的上下两端分别设有供管程介质输入的换热介质入口接管100a、供管程介质输出的换热介质出口接管100b。同时，壳体1之侧壁的下部设有供壳程介质输入的壳程入口接管1a，壳体1之侧壁的上部设有供壳程介质输出的壳程出口接管1b，壳程入口接管1a、壳程出口接管1b与壳体1内部(作为换热器的壳程101)连通。

旁路通道2上下延伸，并作为中心筒设于壳体1内部的中央；且壳体1内对应旁路通道2的两端分别设有管板5。其中，旁路通道2的下端位于对应的管板2上方，且两者相固定，且旁路通道2的下端口与换热介质出口接管100b相连通；旁路通道2的上端位于对应的管板5下方，两者相插接，以使旁路通道2的上端能相对管板5上下移动伸缩，同时，旁路通道2的上端与换热介质入口接管100a相连通。

上述换热管3作为换热器的管程102(即换热通道100)缠绕在旁路通道2的外周，换热管3的上下端分别支撑于对应的管板2，并分别与对应的换热介质入口接管100a、换热介质出口接管100b相连通。

同时，壳体1上部相对靠近换热介质入口接管100a的位置设有旁路介质入口接管2a，旁路介质入口接管2a的局部向下穿过对应的管板5，并伸入旁路通道2的上端口(作为旁路通道2的入口端)内，与旁路通道2连通。旁路通道2的下端口(作为旁路通道2的出口端)与换热管3的下端口相连通，换热介质出口接管100b供管程介质与旁路介质混合后的混合介质输出。

运行过程中，壳程介质从壳程入口接管1a输入壳体1内，与管程介质换热后从壳程出口接管1b输出。旁路介质从旁路介质入口接管2a输入旁路通道2内，管程介质从换热介质入口接管100a输入换热管3内，与壳程介质换热后流出换热管3，并与旁路介质混合后一起从换热介质出口接管100b输出。

实施例二：

如图2所示，为本实用新型的一种带旁路调节的缠绕管式换热器的优选实施例二，该缠绕管式换热器包括有壳体1、旁路通道2与换热管3。

其中，壳体1呈竖向设置的筒状，壳体1的上下两端分别设有供管程介质输出的换热介质出口接管100b、供管程介质输入的换热介质入口接管100a。同时，壳体1之侧壁的上部设有供壳程介质输入的壳程入口接管1a，壳体1之侧壁的下部设有供壳程介质输出的壳程出口接管1b，壳程入口接管1a、壳程出口接管1b与壳体1内部(作为换热器的壳程101)连通。

旁路通道2上下延伸，并作为中心筒设于壳体1内部的中央；且壳体1内对应旁路通道2的两端分别设有管板5。其中，旁路通道2的下端位于对应的管板2上方，且两者相固定；旁路通道2的上端位于对应的管板5下方，两者相插接，以使旁路通道2的上端能相对管板5上下移动伸缩，同时，旁路通道2的上端口与换热介质出口接管100b相连通。

上述换热管3作为换热器的管程102(即换热通道100)缠绕在旁路通道2的外周，换热管3的上下端分别支撑于对应的管板2，并分别与对应的换热介质出口接管100b、换热介质入口接管100a相连通。

同时，壳体1下部相对靠近换热介质入口接管100a的位置设有旁路介质入口接管2a，旁路介质入口接管2a的局部向上穿过对应的管板5，并伸入旁路通道2的下端口(作为旁路通道2的入口端)内，与旁路通道2连通。旁路通道2的上端口(作为旁路通道2的出口端)与换热管3的上端口相连通，换热介质出口接管100b供管程介质与旁路介质混合后的混合介质输出。

运行过程中，壳程介质从壳程入口接管1a输入壳体1内，与管程介质换热后从壳程出口接管1b输出。旁路介质从旁路介质入口接管2a输入旁路通道2内，管程介质从换热介质入口接管100a输入换热管3内，与壳程介质换热后流出换热管3，并与旁路介质混合后一起从换热介质出口接管100b输出。

实施例三：

如图3～5所示，为本实用新型的一种带旁路调节的缠绕管式换热器的优选实施例三，该缠绕管式换热器包括有壳体1、旁路通道2、开关件与换热管3。

其中，壳体1呈竖向设置的筒状，壳体1的上下两端分别设有供管程介质输入的管程入口接管、供管程介质输出的管程出口接管。同时，壳体1之侧壁的下部设有供壳程介质输入的换热介质入口接管100a，壳体1之侧壁的上部设有供壳程介质输出的换热介质出口接管100b，换热介质入口接管100a、换热介质出口接管100b与壳体1内部(作为换热器的壳程101，即换热通道100)连通。

旁路通道2上下延伸，并作为中心筒设于壳体1内部的中央；且壳体1内对应旁路通道2的两端分别设有管板5。其中，旁路通道2的下端(作为旁路通道2的入口端)位于对应的管板2上方，且两者相固定；旁路通道2的上端(作为旁路通道2的出口端)位于对应的管板5下方，两者相插接，以使旁路通道2的上端能相对管板5上下移动伸缩。

上述换热管3作为换热器的管程102缠绕在旁路通道2的外周，换热管3的上下端分别支撑于对应的管板2，并分别与对应的管程入口接管、管程出口接管相连通。

同时，壳体1之侧壁的下部对应旁路通道2下端的位置设有旁路介质入口接管2a，旁路介质入口接管2a的局部横向伸入壳体1内并与旁路通道2相连通。旁路通道2的上端(作为旁路通道2的出口端)设有流体出口22，该流体出口22与换热介质出口接管100b相对，且两者通过壳体1内部空间连通，即换热介质出口接管100b供壳程介质与旁路介质混合后的混合介质输出。

运行过程中，管程介质从管程入口接管输入换热管3内，与壳程介质换热后流出换热管3，旁路介质从旁路介质入口接管2a输入旁路通道2内，壳程介质从换热介质入口接管100a输入壳体1内，与管程介质换热后，与旁路介质混合在一起并从换热介质出口接管100b输出。

上述开关件设于旁路通道2内，靠近旁路通道2上端并位于流体出口22下方。具体地，旁路通道2内对应开关件的位置横置有带通孔250的门板25。开关件包括有阀片23和弹性件24，阀片23一侧的边缘通过转轴231转动连接于门板25之上，以启闭通孔250，且在阀片23打开通孔250的状态下，旁路通道2内的通路导通，在阀片23闭合通孔250的状态下，旁路通道2内的通路切断。弹性件24为套设在转轴231外周的扭簧，以使阀片23始终具有转动至闭合通孔250的趋势；同时，在旁路通道2内由下往上流动的旁路介质的作用下，阀片23被布置成能克服弹性件24的弹力而转动至打开通路的状态。如此，阀片23仅能在由下往上流动的旁路介质的作用下打开通孔250，而使旁路通道2内的通路导通。

在本实用新型的说明书及权利要求书中使用了表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“顶”、“底”等，用来描述本实用新型的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，是基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本实用新型所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。

Claims (9)

1.一种带旁路调节的缠绕管式换热器，包括有壳体(1)，壳体(1)内设有旁路通道(2)、以及作为壳程(101)或管程(102)的换热通道(100)，且所述壳体(1)上设有与换热通道(100)的入口端相连通的换热介质入口接管(100a)、与换热通道(100)的出口端相连通的换热介质出口接管(100b)以及与旁路通道(2)的入口端相连通的旁路介质入口接管(2a)；

其特征在于：

所述旁路通道(2)的出口端与所述换热通道(100)的出口端相连通，所述换热介质出口接管(100b)供换热介质与旁路介质混合后的混合介质输出。

2.根据权利要求1所述的缠绕管式换热器，其特征在于：所述旁路通道(2)的延伸方向与所述换热通道(100)的延伸方向一致，且旁路通道(2)的入口端相对靠近换热通道(100)的入口端。

3.根据权利要求2所述的缠绕管式换热器，其特征在于：所述旁路通道(2)位于换热通道(100)内。

4.根据权利要求3所述的缠绕管式换热器，其特征在于：所述旁路通道(2)上下延伸，并作为中心筒设于壳体(1)内部的中央；所述管程(102)中的换热管(3)螺旋缠绕在旁路通道(2)的外周。

5.根据权利要求4所述的缠绕管式换热器，其特征在于：所述旁路通道(2)内靠近其出口端的位置设有能切断或导通旁路通道(2)内通路的开关件。

6.根据权利要求5所述的缠绕管式换热器，其特征在于：所述开关件包括有阀片(23)与弹性件(24)，所述阀片(23)能转动地设于旁路通道(2)内，以切断或导通旁路通道(2)内的通路；所述弹性件(24)作用于阀片(23)，以使阀片(23)始终具有转动至切断通路的趋势；同时，在旁路通道(2)内由入口端流向出口端的旁路介质的作用下，所述阀片(23)被布置成能克服弹性件(24)的弹力而转动至打开通路的状态。

7.根据权利要求6所述的缠绕管式换热器，其特征在于：所述旁路通道(2)内横置有带通孔(250)的门板(25)，所述阀片(23)能转动地设于门板(25)上，且沿旁路介质由旁路通道(2)的入口端至出口端的流动方向，所述阀片(23)位于门板(25)的下游，以启闭通孔(250)，且在阀片(23)打开通孔(250)的状态下，所述旁路通道(2)内的通路导通，在阀片(23)闭合通孔(250)的状态下，所述旁路通道(2)内的通路切断。

8.根据权利要求7所述的缠绕管式换热器，其特征在于：所述阀片(23)一侧的边缘通过转轴(231)转动连接于门板(25)，所述弹性件(24)为套设在转轴(231)外周的扭簧。

9.根据权利要求4所述的缠绕管式换热器，其特征在于：所述壳体(1)上设有两块用于支撑换热管(3)上、下端部的管板(5)，所述旁路通道(2)的至少其中一个端部以能相对对应的管板(5)上下伸缩移动的方式约束于管板(5)。