新型固定管板式換熱器的制造方法
【專利摘要】新型固定管板式換熱器，其管箱法蘭與管板法蘭相對端面通過梯形凹槽與梯形凸臺密封配合；折流板呈D字型且殘缺部分的徑向長度為殼體內(nèi)徑的1/4至1/3，相鄰兩折流板之間的間距為0.25至0.4倍殼體內(nèi)徑；梯形凹槽式的密封能夠有效避免管程介質(zhì)滲漏，造成環(huán)境污染；折流板結(jié)構(gòu)及間距的設(shè)置能夠進(jìn)一步增強(qiáng)殼程內(nèi)流體介質(zhì)的流速，增強(qiáng)流體的湍流程度，提高換熱效果。此外，LX-03涂層結(jié)構(gòu)的設(shè)置在提高耐腐蝕、耐沖刷性能，降低了由于維修和更換造成的經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)，還節(jié)約了資源。
【專利說明】新型固定管板式換熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及換熱器，具體為一種新型固定管板式換熱器，屬于冷換設(shè)備的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]固定管板式換熱器由兩端管板、傳熱管和殼體等構(gòu)成。由于其結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)用比較廣泛。固定管板式換熱器是一種實(shí)現(xiàn)物料之間熱量傳遞的節(jié)能設(shè)備，是在石油、化工、石油化工、冶金、電力、輕工、食品等行業(yè)普遍應(yīng)用的一種工藝設(shè)備。在煉油、化工裝置中換熱器占總設(shè)備數(shù)量的40%左右，占總投資的30%-45%。近年來隨著節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，利用換熱器進(jìn)行高溫和低溫?zé)崮芑厥諑砹孙@著的經(jīng)濟(jì)效益。
[0003]固定管板式換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在殼體中設(shè)置傳熱管，傳熱管兩端用焊接或脹接的方法固定在管板上，殼體兩端的管板直接和殼體焊接在一起。殼程的進(jìn)出口接管直接焊在殼體上。管板外圓周和管箱的封頭法蘭用螺栓緊固。管程的進(jìn)出口接管直接和管箱封頭焊在一起，殼體內(nèi)根據(jù)傳熱管的長度橫向設(shè)置了若干塊折流板。這種換熱器管程還可以在管箱封頭內(nèi)橫向設(shè)置多個(gè)分程隔板。
[0004]該種換熱器存在的缺點(diǎn)是:在換熱器管程和殼程中流過不同溫度的流體，且殼程內(nèi)流體溫度在150°C左右，管程內(nèi)流體溫度在80°C左右時(shí)，易產(chǎn)生大的溫差力，使管箱封頭與管板法蘭連接處產(chǎn)生管程流體的泄露，造成環(huán)境污染；目前，該種換熱器的抗腐蝕性主要依靠材料本身，其不僅抗腐蝕效果有限，且該種防腐手段還存在焊接工藝復(fù)雜，制作比較難，且價(jià)格昂貴，不利于推廣，此外，傳熱管腐蝕后會連同殼體一同報(bào)廢，造成資源浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述存在的泄露及抗腐蝕效果不佳的問題，本發(fā)明提供了一種新型固定管板式換熱器，其管板與管箱的連接密封性能及管程、殼程的抗腐蝕性能均有極大改善。
[0006]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案是:一種新型固定管板式換熱器，包括殼體、傳熱管、管箱、折流板和膨脹節(jié)，折流板布置在殼體內(nèi)，管箱通過管箱法蘭與焊接在殼體兩端的管板上的管板法蘭相連接；在管箱法蘭朝向管板法蘭的一端面上設(shè)環(huán)狀的梯形凹槽，在所述梯形凹槽內(nèi)設(shè)有環(huán)狀密封圈；與所述梯形凹槽相對應(yīng)，在管板法蘭上設(shè)環(huán)狀的梯形凸臺。
[0007]進(jìn)一步，所述折流板為圓盤狀結(jié)構(gòu)切去一部分，而呈D字型且其殘缺部分的徑向長度為殼體內(nèi)徑的1/4至1/3，相鄰兩折流板之間的間距為0.25至0.4倍殼體內(nèi)徑。
[0008]進(jìn)一步，在管程及殼程表面分別涂置LX-03防腐涂層。
[0009]進(jìn)一步，在殼程表面涂置的LX-03防腐涂層包括兩層底漆涂層和四層面漆涂層；在管程表面涂置的LX-03防腐涂層包括兩層底漆涂層和三層面漆涂層。
[0010]進(jìn)一步，在殼程表面涂置的LX-03防腐涂層的涂層的總厚度為150-250 μ m ;在管程表面涂置的LX-03防腐涂層的總厚度大于150 μ m。[0011]通過分別在管箱法蘭與管板法蘭的配合端面設(shè)置相互配合的梯形凹槽及梯形凸臺，且在梯形凹槽內(nèi)設(shè)置密封圈，增強(qiáng)了管箱法蘭與管板法蘭連接的密封效果，能夠有效避免高溫差下管程介質(zhì)的滲漏，以及泄露造成的環(huán)境污染問題。對折流板結(jié)構(gòu)及間距的設(shè)置能夠進(jìn)一步增強(qiáng)殼程內(nèi)流體介質(zhì)的流速，增強(qiáng)流體的湍流程度，提高換熱效果。
[0012]LX-03涂料是以環(huán)氧樹脂和特定氨基樹脂為基料，加入適量的各種防銹、防腐、導(dǎo)熱顏料、填料、助劑及溶劑配置而成，樹脂在高溫下能夠交聯(lián)固化成膜。具有極強(qiáng)的附著力，且漆膜光亮、柔韌、致密、堅(jiān)硬；具有優(yōu)異的屏蔽、抗?jié)B、防銹性能；具有優(yōu)異的耐溫、耐水、耐含有腐蝕性介質(zhì)的工業(yè)用水等性能；具有良好的阻垢性和傳熱性；具有優(yōu)良的耐熱酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑等性能。
[0013]LX-03防腐涂層用于石化單位換熱器防腐，通過采用環(huán)氧樹脂和特定氨基樹脂為基料的防腐涂層的管腔，可大大提聞?chuàng)Q熱器的耐腐蝕、耐沖刷性能，有效地提聞?chuàng)Q熱器的使用壽命，降低換熱器的工業(yè)使用成本，顯著降低了由于維修和更換等原因造成經(jīng)濟(jì)損失，提高生產(chǎn)效率，并降低由于換熱器泄漏造成的環(huán)境污染等，具有良好的社會效益。
[0014]對管程及殼程的防腐涂層采取差異化結(jié)構(gòu)，使得防腐涂層與對應(yīng)介質(zhì)性質(zhì)相對應(yīng)，既兼顧了成本問題，也使管程與殼程殼體的報(bào)廢、更換同步，最大限度地實(shí)現(xiàn)資源的充分利用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為折流板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖中:I殼體，11管板法蘭，2傳熱管，3管箱，31管箱法蘭，4折流板，5膨脹節(jié)，6梯形凹槽，7梯形凸臺。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了便于說明、理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0019]如圖1所示的一種新型固定管板式換熱器，其包括殼體1、傳熱管2、管箱3、折流板4和膨脹節(jié)5。所述管箱3通過管箱法蘭31與焊接在殼體I兩端的管板上的管板法蘭11相連接；在管箱法蘭31朝向管板法蘭11的一端面上設(shè)環(huán)狀的梯形凹槽6，在所述梯形凹槽6內(nèi)設(shè)有環(huán)狀密封圈；與所述梯形凹槽6相對應(yīng)，在管板法蘭11上設(shè)環(huán)狀的梯形凸臺7。
[0020]所述折流板4布置在所述殼體I內(nèi)，如圖2所示，所述折流板4為圓盤狀結(jié)構(gòu)切去一部分，而呈D字型且其殘缺部分的徑向長度為殼體內(nèi)徑的1/4至1/3，且相鄰兩折流板4的殘缺端上下方向上相間分布設(shè)置，即某一折流板4的殘缺端向上，則與其相鄰的折流板4的殘缺端向下，依次類推。同時(shí)，相鄰兩折流板之間的間距為0.25至0.4倍殼體內(nèi)徑。對折流板4結(jié)構(gòu)及間距的設(shè)置能夠進(jìn)一步增強(qiáng)殼程內(nèi)流體介質(zhì)的流速，增強(qiáng)流體的湍流程度，提聞?chuàng)Q熱效果。
[0021]本發(fā)明所涉及的換熱器殼程內(nèi)介質(zhì)的溫度大于管程內(nèi)介質(zhì)，特別適合殼程內(nèi)走高溫油、氣流體介質(zhì)或高溫酸、堿性溶液，管程內(nèi)走循環(huán)冷卻水的情況。所以為了增強(qiáng)防腐性能，在殼程表面涂置LX-03防腐涂層，該LX-03防腐涂層包括兩層底漆涂層和四層面漆涂層，且該LX-03防腐涂層的涂層的總厚度為150-250 μ m ；[0022]在管程表面涂置LX-03防腐涂層，該LX-03防腐涂層包括兩層底漆涂層和三層面漆涂層，且該LX-03防腐涂層的涂層的總厚度為大于150 μ m。
[0023]換熱器的管程表面包括管箱3內(nèi)表面(也包括其內(nèi)設(shè)置的分程隔板的表面)、傳熱管2內(nèi)表面、浮頭7內(nèi)表面等與管程介質(zhì)接觸的表面。換熱器的殼程表面包括換熱器的殼體2內(nèi)表面、傳熱管3外表面、折流板4外表面等與殼程介質(zhì)接觸的表面。
[0024]管程表面包括管箱3內(nèi)表面(還包括其內(nèi)設(shè)置的分程隔板的表面)、傳熱管2內(nèi)表面等與管程介質(zhì)接觸的表面；殼程表面包括換熱器的殼體I內(nèi)表面、傳熱管2外表面、折流板4外表面等與殼程介質(zhì)接觸的表面。
[0025]LX-03防腐涂料為現(xiàn)有涂料品種，其主要成分(按質(zhì)量百分?jǐn)?shù))為:環(huán)氧樹脂:40.6% ;丁醇醚化三聚氰胺甲醛樹脂:15.5% ;鐵紅:13.5% ;三氧化二鉻:6.3% ;滑石粉:
5.6% ;鋁粉:15% ;氧化鋅:3.5% ;混合溶劑:4%等。即是以環(huán)氧樹脂和特定氨基樹脂為基料，加入適量的各種防銹、防腐、導(dǎo)熱顏料、填料、助劑及溶劑配置而成，樹脂在高溫下能夠交聯(lián)固化成膜。該涂料的特點(diǎn)包括:
[0026](I)具有極強(qiáng)的附著力，且漆膜光亮、柔韌、致密、堅(jiān)硬；
[0027](2)具有優(yōu)異的屏蔽、抗?jié)B、防銹性能；
[0028](3)具有優(yōu)異的耐溫、耐水、耐含有腐蝕性介質(zhì)的工業(yè)用水等性能；
[0029](4)具有良好的阻垢性和傳熱性；
[0030](5)具有優(yōu)良的耐熱 酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑等性能。
[0031]LX-03防腐涂層具有優(yōu)良的耐水性，在較高溫度(150°C)下使用，耐海水、咸水、半咸水、工業(yè)循環(huán)用水等，完全符合換熱器的特殊要求；具有耐腐蝕性介質(zhì)及工業(yè)用水性能及良好的阻垢性能和導(dǎo)熱性。能防止循環(huán)冷卻水中CaCO3的硬化，不易結(jié)成堅(jiān)硬物掛在管壁上，使雜質(zhì)、氧化層順流而過；該涂層的漆膜堅(jiān)硬光滑，不易吸附滯留物與水垢，少量附著物水沖即掉，使用時(shí)間長達(dá)十幾年之久，且在使用運(yùn)行期內(nèi)，涂層管傳熱系數(shù)明顯高于無涂層管，提聞了總的換熱效果。
[0032]LX-03防腐涂層還對弱酸和堿性介質(zhì)，有很好的防腐阻垢效果。因?yàn)長X-03涂料是以耐酸、堿腐蝕的環(huán)氧樹脂和一定醚化度的氨基樹脂為基料又增加了防銹、防腐顏料而形成的涂料，在150°C以下使用比較可靠。
[0033]此外，LX-03防腐涂層還具有牢固的附著性，由于組成LX-03涂料的成分及在噴涂過程中，經(jīng)過嚴(yán)格的除銹、固化、烘干等程序，使LX-03涂料與碳鋼金屬表面形成牢固的粘結(jié)力，致使在溫度、壓力、流量不斷變化的情況下不會被沖刷掉，起到保護(hù)膜的作用，并隔離水、蒸汽、H +、NH3、HCN、CL等與金屬表面接觸起化學(xué)反應(yīng)，延長使用壽命。
[0034]為清楚表示其化學(xué)性能及物理性能，下面列表進(jìn)行說明:
[0035]表一化學(xué)耐蝕性能表
[0036]
介質(zhì)類別I介質(zhì)名稱I介質(zhì)溫度I浸泡時(shí)間I涂層狀況
[0037]
【權(quán)利要求】
1.一種新型固定管板式換熱器，包括殼體、傳熱管、管箱、折流板和膨脹節(jié)，折流板布置在殼體內(nèi)，管箱通過管箱法蘭與焊接在殼體兩端的管板上的管板法蘭相連接，其特征是:在管箱法蘭朝向管板法蘭的一端面上設(shè)環(huán)狀的梯形凹槽，在所述梯形凹槽內(nèi)設(shè)有環(huán)狀密封圈；與所述梯形凹槽相對應(yīng)，在管板法蘭上設(shè)環(huán)狀的梯形凸臺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型固定管板式換熱器，其特征是:所述折流板為圓盤狀結(jié)構(gòu)切去一部分，而呈D字型且其殘缺部分的徑向長度為殼體內(nèi)徑的1/4至1/3，相鄰兩折流板之間的間距為0.25至0.4倍殼體內(nèi)徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型固定管板式換熱器，其特征是:在管程及殼程表面分別涂置LX-03防腐涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型固定管板式換熱器，其特征是:在殼程表面涂置的LX-03防腐涂層包括兩層底漆涂層和四層面漆涂層；在管程表面涂置的LX-03防腐涂層包括兩層底漆涂層和三層面漆涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型固定管板式換熱器，其特征是:在殼程表面涂置的LX-03防腐涂層的涂層的總厚度為150-250 μ m ;在管程表面涂置的LX-03防腐涂層的總厚度大于150 μ m0
【文檔編號】F28F19/04GK103673691SQ201310664322
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】姬玉林, 吳振, 劉一總, 許山, 謝宗仁 申請人:山東藍(lán)星清洗防腐公司