一種用于多種流體換熱的套管式換熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型專利公開了一種可以同時用于一種管程流體與多種殼程流體之間換熱的套管式換熱器，主要由左封頭、左管板、內(nèi)管、外管、肋板、右管板和右封頭7部分組成。其中，管程流體由左封頭流入，經(jīng)過左管板流進內(nèi)管，再經(jīng)右管板、右封頭流出；內(nèi)管和外管之間設(shè)置有4塊沿著流體流動方向的矩形肋板，可以起到對內(nèi)管的加強和防振作用，避免發(fā)生穩(wěn)定性失效和發(fā)生較大幅度的振動，還可以將殼程空間分成5個互不聯(lián)通的獨立部分。不同的殼程流體分別由5個進口管流進，經(jīng)由5個扇環(huán)形通道從5個出口管流出，實現(xiàn)1種管程流體與5種不同殼程流體換熱的功能。
【專利說明】一種用于多種流體換熱的套管式換熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于多種流體換熱的套管式換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]套管式換熱器是用兩種尺寸不同的管件或圓筒連接而成同心圓套管，其中外管空間稱為殼程，內(nèi)管空間稱為管程。兩種不同介質(zhì)可在殼程和管程內(nèi)逆向流動(或同向)以達到換熱的效果。但是，由于套管式換熱器內(nèi)管承受外壓作用，需要進行穩(wěn)定性設(shè)計，當(dāng)外壓過大時，為了內(nèi)管存在失穩(wěn)的風(fēng)險，需要將內(nèi)管壁厚取得很厚，造成了材料的浪費。另一方面，內(nèi)管受到流體沖刷，也可能存在流體誘導(dǎo)振動，存在疲勞破壞的潛在風(fēng)險。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以實現(xiàn)I種管程流體與多種殼程流體換熱的套管式換熱器，這種套管式換熱器不但可以實現(xiàn)一種管程流體與多種殼程流體的換熱，還可以避免內(nèi)管發(fā)生穩(wěn)定性失效和流體誘導(dǎo)振動疲勞。
[0004]本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]本實用新型通過在殼程和管程管件之間設(shè)置4個與流體流動方向平行的肋板將套管式換熱器的殼程等分成5個具有扇環(huán)形截面的獨立空間，4塊肋板分別與內(nèi)管和外管焊接連接，起到密封作用。由4塊肋板分隔而成的5個獨立的殼程空間分別設(shè)置進口管和出口管。管程流體流過管程空間，不同的殼程流體可以分別流過5個獨立的殼程空間，達到一種管程流體與5中殼程流體換熱的效果。另外，4塊肋板對于內(nèi)筒也具有穩(wěn)定性加強和減振的作用。
[0006]本實用新型的積極效果如下:
[0007]本實用新型通過設(shè)置肋板將殼程空間分割為5個獨立的具有扇環(huán)形截面的空間，可以滿足5種不同殼程流體與I種管程流體的換熱要求，也可以在5個獨立的空間中分別通入不同溫度、流速、壓力的相同流體，從而獲得不同的出口溫度。另外，在管程和殼程之間設(shè)置肋板，肋板不但起到了加強圈的作用，可以增加內(nèi)管的穩(wěn)定性，同時將內(nèi)外圓管連接為一個整體，也加強了對內(nèi)管的支撐，起到了防止內(nèi)管發(fā)生振動的作用。
[0008]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，安裝和維護都十分方便，由于將5種不同流體與I種流體的換熱集合在同一設(shè)備中，節(jié)省了設(shè)備設(shè)計、制造成本投入，減小了設(shè)備的占地面積。由于對內(nèi)管進行了穩(wěn)定性和防振支撐的加強，也有效保障了設(shè)備的安全運行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]附圖1為本實用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]附圖2為本實用新型肋板結(jié)構(gòu)及分布示意圖；
[0011]在附圖中:1管程進口管、2左封頭、3左封頭法蘭、4左管板、5殼程進口管、6外管、7肋板、8內(nèi)管、9殼程出口管、10右管板、11右封頭法蘭、12右封頭、13管程出口 管、14管程空間、15殼程空間。
【具體實施方式】
[0012]如附圖1所示，本實用新型由左封頭2、左封頭法蘭3、左管板4、外管6、內(nèi)管8、右管板10、右封頭法蘭11和右封頭12組成。所述的左封頭2上設(shè)置有管程進口管1，所述的右封頭12上設(shè)置有管程出口管13 ;所述的外管6上分別設(shè)置5個殼程進口管5和5個殼程出口管9。
[0013]如附圖2所示，所述的內(nèi)管8和所述的外管6之間設(shè)置有4塊肋板7，肋板7、內(nèi)管8和外管6之間的5個相互獨立的扇環(huán)形截面流道為殼程空間15 ;內(nèi)管8內(nèi)部的流道為管程空間14。
[0014]在換熱器工作過程中，管程流體通過管程進口管I進入左封頭2，然后通過左封頭法蘭3和設(shè)置在左管板4上的圓孔進入管程空間14，然后經(jīng)由右管板10、右封頭法蘭11、右封頭12，最后經(jīng)管程出口管13流出；殼程流體分別經(jīng)由5個殼程進口管5進入殼程空間15，然后分別在扇環(huán)形截面的殼程空間15中獨立流動，經(jīng)由5個殼程出口管9流出。
[0015]在制造過程中，換熱器的內(nèi)管8、肋板7及外管6之間采取焊接連接的方式以保障強度和密封性。左管板4、左封頭法蘭3以及右管板10、右封頭法蘭11之間采用螺紋連接，以保障設(shè)備拆裝和檢修方便。
[0016]使用過程中，5個殼程空間15可以獨立使用，也可以并聯(lián)或者串聯(lián)使用，根據(jù)不同工況可以實現(xiàn)多種換熱功能，得到不同的出口溫度、壓力、流速等指標。
【權(quán)利要求】
1.一種用于多種流體換熱的套管式換熱器，其特征在于其包括左封頭(2)、外管(6)、內(nèi)管(8)、右封頭(12)、設(shè)置于左封頭(2)上的管程進口管(I)、設(shè)置于左封頭(2)上的左封頭法蘭(3)、設(shè)置于右封頭(12)上的管程出口管(13)、設(shè)置于右封頭(12)上的右封頭法蘭(11)、設(shè)置于內(nèi)管(8)和外管(6)之間的肋板(7)和設(shè)置于內(nèi)管(8)和外管(6)兩端的左管板(4)和右管板(10)，所述的內(nèi)管(8)、外管(6)和肋板(7)圍成了 5個獨立的殼程空間(15)，所述的內(nèi)管(8)圍成了管程空間(14)，所述的肋板(7)起到了增強內(nèi)管(8)穩(wěn)定性和防止振動的作用。
【文檔編號】F28D7/10GK203642748SQ201320887586
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】劉慶剛, 王珺, 彭培英 申請人:河北科技大學(xué)