CN220552325U - 一种三股流固定管板换热器 - Google Patents

Abstract

一种三股流固定管板换热器，包括壳体、管箱，所述壳体两端分别通过管板Ⅱ、管板Ⅲ和管箱Ⅱ、管箱Ⅲ密封固接；而该管箱Ⅱ、管箱Ⅲ的另一端分别通过管板Ⅰ、管板Ⅳ和管箱Ⅰ、管箱Ⅳ法兰连接；换热管Ⅰ两端安装于管板Ⅰ、管板Ⅳ上后和管箱Ⅰ、管箱Ⅳ贯通形成介质Ⅰ的换热管束Ⅰ；换热管Ⅱ两端安装于管板Ⅱ、管板Ⅲ上并被管束Ⅱ折流板折流后和管箱Ⅱ、管箱Ⅲ贯通形成介质Ⅱ的换热管束Ⅱ；所述换热管Ⅰ同轴穿越换热管Ⅱ形成套管结构。与多台换热器并联技术方案相比，本实用新型提高了壳体使用效率，降低壳体金属重量，节省设备投资；与缠绕管、板翅式换热器相比，本实用新型结构简单，易于实现工业化生产，制造难度低，设备可检维修。

Description

一种三股流固定管板换热器

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，具体指一种三股流固定管板换热器。

背景技术

多股流换热器是同时实现多股流体换热的传热设备，与传统换热器相比主要区别有：冷热流体股数大于等于3；一台设备实现多股冷热流体换热，具有传热效率高、结构紧凑和投资低的优点。目前在国防、石油化工、空分和深冷等领域得到越来越多的应用。按时间先后顺序已应用的多股流换热器分别为板翅式换热器、缠绕换式换热器。

将波型翅片夹在两块平板之间，两侧用侧封条密封，构成一个单元，把多个这样的单元重叠钎焊成一整体便组成板束，配以必要的封头、接管、支撑等就组成了板翅式换热器。板翅式换热器具有结构紧凑、传热效率高、全钎焊结构，杜绝泄漏可能性，可靠性高等优点。但同时具有：流道狭小，容易引起堵塞而增大压降；当换热器结垢以后，清洗比较困难，因此要求介质比较干净；若腐蚀而造成内部串漏，则很难修补；板片、封条和隔板需采用钎焊工艺，对制造厂的制造能力和检测水平要求高；最大使用压力为8MPa，使用温度为150~-27℃。

缠绕管式换热器主要由芯筒、外壳、换热管、垫条、封头、管板等组成，换热管布置在芯筒与外壳之间的空间内，按螺旋线形状逐层交替缠绕而成，相邻两层换热管的缠绕方向相反，两层换热管之间用金属垫条隔开，形成壳程流道。该换热器具有高效换热、结构紧凑、不易结垢、管束补偿性好、管内的操作压力高等优点，但同时存在结构复杂、制造需要专用工装机具绕管机；换热管直径较小，易造成换热管堵塞；清洗困难，只能采用化学清洗；价格昂贵等问题。

实用新型内容

本实用新型提出一种结构简单、易于制造、检维修方便、换热管不易堵塞、耐高温承高压、价格便宜的三股流换热器。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种三股流固定管板换热器，包括壳体、管箱，各壳体、管箱上设有介质的出入口，所述壳体两端分别通过管板Ⅱ、管板Ⅲ和管箱Ⅱ、管箱Ⅲ密封固接；而该管箱Ⅱ、管箱Ⅲ的另一端分别通过管板Ⅰ、管板Ⅳ和管箱Ⅰ、管箱Ⅳ法兰连接；换热管Ⅰ两端安装于管板Ⅰ、管板Ⅳ上后和管箱Ⅰ、管箱Ⅳ贯通形成介质Ⅰ的换热管束Ⅰ；换热管Ⅱ两端安装于管板Ⅱ、管板Ⅲ上并被管束Ⅱ折流板折流后和管箱Ⅱ、管箱Ⅲ贯通形成介质Ⅱ的换热管束Ⅱ；所述换热管Ⅰ同轴穿越换热管Ⅱ形成套管结构。

所述换热管Ⅰ上设有若干压扁部，该压扁部处的长轴适配于换热管Ⅱ的内径，作为换热管Ⅰ在换热管Ⅱ内的支撑。

所述三股流固定管板换热器为卧式结构。

本实用新型可以实现一股管程流体b与壳程流体c、管程流体a同时换热。与多台换热器串联或并联方案相比，使用一台换热器完成两台换热器才能完成的换热任务，壳体利用率高，设备重量轻，节省设备投资。本实用新型采用固定管板换热器结构，换热元件为换热管，可使用大直径换热管，换热器的使用温度、使用压力不受限制、使用过程中不易堵塞；管箱Ⅰ、管箱Ⅳ与管束Ⅰ为法兰连接，管束Ⅰ管侧结垢后，可拆卸管箱Ⅰ、管箱Ⅳ对管束Ⅰ管内进行机械清洗；若发现设备内部有腐蚀串流，可以对管束Ⅰ进行堵管处理，设备可维修性好。本实用新型制造难度与常规换热器相同，不需换热器制造厂家采购钎焊炉、绕管机等专用工机具、新增生产制造工艺和流程，生产成本低。解决了板翅式换热器、缠绕管式换热器存在的结构复杂、生产制造难度大、需要增设专用工机具、价格高、使用过程中易堵塞、不易检维修等问题。

本实用新型可应用于电力、石化、环保、冶金等行业各种三股流体热交换场合。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型前端结构放大图：

图3为本实用新型管束Ⅰ管板布管示意图；

图4为本实用新型管束Ⅱ管板布管示意图；

图5 为本实用新型管板Ⅰ、管板Ⅳ与管板Ⅱ、管板Ⅲ上孔径大小关系示意图；

图6为本实用新型换热管Ⅰ与换热管Ⅱ组装示意图；

图7为图6中的D-D向剖面图；

图中：1管箱Ⅰ；2管箱Ⅱ；3管束Ⅰ；4壳体；5管束Ⅱ；6管箱Ⅲ；7管箱Ⅳ；8鞍座； 31管板Ⅰ；32管板Ⅳ；33换热管Ⅰ；51管板Ⅱ；52管板Ⅲ；53换热管Ⅱ；54管束Ⅱ折流板；A1管程介质a进口；A2管程介质a出口；B 1管程介质b进口；B2管程介质b出口；C1壳程介质c进口；C2壳程介质c出口。

具体实施方式

下面通过实施例进一步阐明本实用新型，但本实用新型并不限定于下面的实施案例。

本实施例以一管程（管程介质a）、一管程（管程介质b）、一壳程（壳程介质c）三股流换热器为例。

如图1、图2，一种三股流固定管板换热器，包括壳体、管箱，各壳体、管箱上设有介质的出入口，所述壳体4两端分别通过管板Ⅱ51、管板Ⅲ52和管箱Ⅱ2、管箱Ⅲ6焊接；而该管箱Ⅱ2、管箱Ⅲ6的另一端分别通过管板Ⅰ31、管板Ⅳ32和管箱Ⅰ1、管箱Ⅳ7法兰连接；换热管Ⅰ33两端安装于管板Ⅰ31、管板Ⅳ32上后和管箱Ⅰ1、管箱Ⅳ7贯通形成介质Ⅰ的换热管束Ⅰ3；换热管Ⅱ53两端安装于管板Ⅱ51、管板Ⅲ52上并被管束Ⅱ折流板54折流后和管箱Ⅱ2、管箱Ⅲ6贯通形成介质Ⅱ的换热管束Ⅱ5；所述换热管Ⅰ33同轴穿越换热管Ⅱ53形成套管结构。

本实用新型共包括四个管箱、四个管板、两个管束，每股管程介质对应两个管箱、两个管板、一个管束。管箱Ⅰ1、换热管束Ⅰ3、管箱Ⅳ7走管程流体a，管箱Ⅱ2、换热管束Ⅱ5、管箱Ⅲ6走管程流体b；壳体4中走壳程介质c。

管板Ⅰ31、管板Ⅳ32排布如图3，管板Ⅱ51、管板Ⅲ52排布如图4，管板Ⅰ31、管板Ⅳ32与管板Ⅱ51、管板Ⅲ52管孔直径大小关系如图5，管板Ⅰ31、管板Ⅳ32小于管板Ⅱ51、管板Ⅲ52管孔直径，换热管Ⅰ33同轴心装配在换热管Ⅱ53内形成套管结构，换热管Ⅰ33内走管程流体a，换热管Ⅰ33与换热管Ⅱ53管间走管程流体b。如图6、图7，换热管Ⅰ33上设有若干压扁部，该压扁部处的长轴和换热管Ⅱ53内径适配，换热管Ⅰ33在换热管Ⅱ53内的支撑。

三股介质a、b、c实现热交换的流程如下：如图1、图2，管程介质a从管箱Ⅰ1上管程介质a进口A1进入，均匀进入每根换热管Ⅰ33，在管箱Ⅳ7下管程介质a出口A2流出；管程介质b从管箱Ⅲ6上管程介质b进口B1进入，均匀进入换热管Ⅰ33与换热管Ⅱ53管间，在管箱Ⅱ2汇合后从管程介质b出口B2流出；壳程介质c由壳程介质c进口C1进入壳体4，在管束Ⅱ折流板54的换热管Ⅱ53间流动，之后从壳程介质c出口C2流出换热器；管程介质a与管程介质b呈逆流流动，管程介质b与壳程介质c呈逆流流动，管程介质b在流动过程中与管程介质a、壳程介质c同时完成热交换。

Claims (3)

1.一种三股流固定管板换热器，包括壳体、管箱，各壳体、管箱上设有介质的出入口，其特征在于，所述壳体（4）两端分别通过管板Ⅱ（51）、管板Ⅲ（52）和管箱Ⅱ（2）、管箱Ⅲ(6)密封固接；而该管箱Ⅱ（2）、管箱Ⅲ(6)的另一端分别通过管板Ⅰ（31）、管板Ⅳ（32）和管箱Ⅰ(1)、管箱Ⅳ（7）法兰连接；换热管Ⅰ(33)两端安装于管板Ⅰ（31）、管板Ⅳ（32）上后和管箱Ⅰ(1)、管箱Ⅳ（7）贯通形成介质Ⅰ的换热管束Ⅰ(3)；换热管Ⅱ(53)两端安装于管板Ⅱ（51）、管板Ⅲ（52）上并被管束Ⅱ折流板（54）折流后和管箱Ⅱ（2）、管箱Ⅲ(6)贯通形成介质Ⅱ的换热管束Ⅱ(5)；所述换热管Ⅰ(33)同轴穿越换热管Ⅱ(53)形成套管结构。

2.根据权利要求1所述的一种三股流固定管板换热器，其特征在于，所述换热管Ⅰ（33）上设有若干压扁部，该压扁部处的长轴适配于换热管Ⅱ（53）的内径，作为换热管Ⅰ（33）在换热管Ⅱ（53）内的支撑。

3.根据权利要求1或2所述的一种三股流固定管板换热器，其特征在于，所述三股流固定管板换热器为卧式结构。