殼程氣流分布筒并聯(lián)進出口結(jié)構(gòu)管殼式換熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種殼程氣流分布筒并聯(lián)進出口結(jié)構(gòu)管殼式換熱器，可以滿足在單系統(tǒng)大型化之后保持管殼式換熱器低壓降與高傳熱性能的特點。本實用新型包括殼體，殼體上自上而下依次設(shè)置有管程氣體入口，上管箱，上環(huán)套，下環(huán)套，下管箱；上述上管箱上制作有人孔，上環(huán)套上制作殼層氣體出口，下環(huán)套上制作殼層氣體進口；下管箱上開設(shè)有管程氣體出口；上環(huán)套和下環(huán)套內(nèi)分別安裝上管板和下管板，上管板和下管板之間安裝傳熱管束；上述殼體內(nèi)部至少安裝一個立式柱狀結(jié)構(gòu)的氣流分布筒，氣流分布筒同時穿過上管板，下管板；氣流分布筒通過氣流分布筒氣體進口管連接至下環(huán)套，氣流分布筒通過氣流分布筒氣體出口管連接至上環(huán)套。
【專利說明】殼程氣流分布筒并聯(lián)進出口結(jié)構(gòu)管殼式換熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型一種換熱器，尤其涉及一種管殼式換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]由于工業(yè)管殼式換熱器的大型化和超大型化，其長徑比L / D將不斷減小，L / D的減小導(dǎo)致殼程流速分布嚴重不均、壓降急劇增大、傳熱與流阻性能顯著惡化等一系列問題，特別在L / D <2.0時，這些現(xiàn)象非常突出，而采用多臺換熱器并聯(lián)操作又使系統(tǒng)變的臃腫龐大，同時設(shè)備投資費用大，操作能耗巨大，因此大型換熱器殼程結(jié)構(gòu)形式正面臨技術(shù)變革的要求。
[0003]為解決以上這些問題，現(xiàn)在最有效的辦法是將殼層分割為N(設(shè)備大小決定)個并流的通道，在進出口安裝分布擋板的辦法予以解決，使氣流在殼層的分布均勻，傳熱性能顯著提高，殼層采用此結(jié)構(gòu)，使氣流橫穿管束的距離急劇降低，殼層氣流壓降顯著下降。
[0004]將管殼式換熱殼層分割為N (設(shè)備大小決定)個并流的通道，因通道結(jié)構(gòu)是長方形橫穿殼層，使換熱器殼層布管率(72%左右)顯著降低，換熱器直徑增大，設(shè)備投資增大，因通道結(jié)構(gòu)是長方形橫穿殼層，而換熱器殼層(體)為圓形結(jié)構(gòu)，殼層氣流內(nèi)仍存在很多流動死區(qū)和高速流動區(qū)域，造成傳熱性能提高及殼層氣流壓降的降低幅度有限。
實用新型內(nèi)容
[0005]為解決單系列氣-氣管殼式換熱器在大型化之后氣體換熱器面臨的殼程壓降顯著上升與傳熱溫差分布不均勻度增加，換熱器傳熱性能下降，其它結(jié)構(gòu)換熱器殼層布管率低，換熱器直徑增大，設(shè)備投資增大，傳熱性能提高及殼層氣流壓降的降低幅度有限的問題，本實用新型提出新一代高效換熱器殼程氣流分布筒并聯(lián)進出口結(jié)構(gòu)管殼式換熱器，可以滿足在單系統(tǒng)大型化之后保持管殼式換熱器低壓降與高傳熱性能的特點。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:殼程氣流分布筒并聯(lián)進出口結(jié)構(gòu)管殼式換熱器，殼體上自上而下依次設(shè)置有管程氣體入口，上管箱，上環(huán)套，下環(huán)套，下管箱；
[0007]上述上管箱上制作有人孔，上環(huán)套上制作殼層氣體出口，下環(huán)套上制作殼層氣體進口 ；下管箱上開設(shè)有管程氣體出口 ；
[0008]上環(huán)套和下環(huán)套內(nèi)分別安裝上管板和下管板，上管板和下管板之間安裝傳熱管束；
[0009]上述殼體內(nèi)部至少安裝一個立式柱狀結(jié)構(gòu)的氣流分布筒，氣流分布筒同時穿過上管板，下管板；
[0010]氣流分布筒通過氣流分布筒氣體進口管連接至下環(huán)套，氣流分布筒通過氣流分布筒氣體出口管連接至上環(huán)套。
[0011]進一步的是:上述氣流分布筒為圓形立式筒狀、正方形立式筒狀、長方形立式筒狀、三角形立式筒狀、菱形立式筒狀、等腰六邊形立式筒狀及其它多邊形立式筒狀結(jié)構(gòu)。[0012]進一步的是:上述下管箱及下環(huán)套側(cè)面開設(shè)氣流分布筒進口管，上管箱及上環(huán)套的側(cè)面開設(shè)氣流分布筒出口管。
[0013]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0014]本實用新型換熱器布管率高、氣流分布均勻、流動死區(qū)和高速流動區(qū)域少、傳熱系數(shù)高等特點，完成相同的換熱任務(wù)需要的殼徑小，所需換熱面積小，設(shè)備耗材少，節(jié)省設(shè)備投資。
[0015]此結(jié)構(gòu)換熱器殼層采用一個或N個圓形氣流分布筒(依據(jù)設(shè)備大小決定)，氣流橫穿管束的路徑急劇降低，氣流分布均勻、流動死區(qū)和高速流動區(qū)域少，殼層氣流壓降大幅度降低，單位體積流體的動力消耗也大幅度降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為圖1中A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖標記說明:
[0019]1-管程氣體入口，2-上管箱，3-人孔，4-上環(huán)套，5-氣流分布筒，6-下環(huán)套，7_殼層氣體進口，8-氣流分布筒氣體進口管，9-下管箱，10-管程氣體出口，11-下管板，12-殼層氣體出口，13-傳熱管束，14-上管板，15-氣流分布筒氣體出口管，16-殼體，17-布管區(qū)域。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖及實施例描述本實用新型【具體實施方式】:
[0021]如圖1和圖2所示，其示出了本實用新型的一種【具體實施方式】，本實用新型是一種殼程氣流分布筒并聯(lián)進出口結(jié)構(gòu)的管殼式換熱器，包括管程氣體入口 1，上管箱2，人孔3，上環(huán)套4，氣流分布筒5，下環(huán)套6，殼層氣體進口 7，氣流分布筒氣體進口管8，下管箱9，管程氣體出口 10，下管板11，殼層氣體出口 12，傳熱管束13，上管板14，氣流分布筒氣體出口管15，殼體16，并由它們相互連接構(gòu)成。本方案殼層進、出氣采用環(huán)套多點進、出氣與氣流分布筒進、出氣并聯(lián)方式進行，依據(jù)設(shè)備直徑大小在傳熱管束間設(shè)置一個或N個氣流分布筒(依據(jù)設(shè)備大小決定)，這樣殼層布管率達95%左右，換熱器空間利用率高，完成相同的換熱任務(wù)需要的殼徑小，因換熱器殼體為圓形結(jié)構(gòu)，采用圓形氣流分布筒不但布管率高，殼層氣流橫穿管束的路徑可急劇降低，氣流在殼層的分布更加均勻，殼層流動死區(qū)和高速流動區(qū)域大幅度減少(流體分布的絕對均勻是無法實現(xiàn)的)，從而提高換熱器高傳熱與低阻力的綜合性能，而且操作能耗少，設(shè)備材耗小，適合于大型化的管殼式換熱器。
[0022]本方案殼層采用一個或N個(依據(jù)設(shè)備大小決定)氣流分布筒(也可叫阻流、擋流、分流裝置)，為圓形筒立式柱狀結(jié)構(gòu)，氣流分布筒還可采用正方形立式筒狀、長方形立式筒狀、三角形立式筒狀、菱形立式筒狀、蜂窩立式筒狀(等腰六邊形)或其它不規(guī)則多邊形立式筒狀結(jié)構(gòu)。
[0023]上面結(jié)合附圖對本實用新型優(yōu)選實施方式作了詳細說明，但是本實用新型不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。
[0024]不脫離本實用新型的構(gòu)思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應(yīng)當理解，本實用新型不限于特定的實施方式，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.殼程氣流分布筒并聯(lián)進出口結(jié)構(gòu)管殼式換熱器，其特征在于:殼體(16)上自上而下依次設(shè)置有管程氣體入口(1)，上管箱(2)，上環(huán)套(4)，下環(huán)套(6)，下管箱(9)； 上述上管箱(2)上制作有人孔(3)，上環(huán)套(4)上制作殼層氣體出口(12)，下環(huán)套(6)上制作殼層氣體進口(7);下管箱(9)上開設(shè)有管程氣體出口(10)； 上環(huán)套(4)和下環(huán)套(7)內(nèi)分別安裝上管板(14)和下管板(11)，上管板和下管板之間安裝傳熱管束(13)； 上述殼體(16)內(nèi)部至少安裝一個立式柱狀結(jié)構(gòu)的氣流分布筒(5),氣流分布筒(5)同時穿過上管板(14),下管板(11)； 氣流分布筒(5)通過氣流分布筒氣體進口管(8)連接至下環(huán)套(6)，氣流分布筒(5)通過氣流分布筒氣體出口管(15)連接至上環(huán)套(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的殼程氣流分布筒并聯(lián)進出口結(jié)構(gòu)管殼式換熱器，其特征在于:所述氣流分布筒(5)為圓形立式筒狀、正方形立式筒狀、長方形立式筒狀、三角形立式筒狀、菱形立式筒狀、等腰六邊形立式筒狀及其它多邊形立式筒狀結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的殼程氣流分布筒并聯(lián)進出口結(jié)構(gòu)管殼式換熱器，其特征在于:所述下管箱(9)及下環(huán)套(6)側(cè)面開設(shè)氣流分布筒進口管(8)，上管箱(2)及上環(huán)套(4)的側(cè)面開設(shè)氣流分布筒出口管(15)。
【文檔編號】F28D7/16GK203518716SQ201320360984
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月21日
【發(fā)明者】張玉平 申請人:張玉平