專利名稱:一種管束自支承式換熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種管束套管孔板支承式換熱器，包括管式換熱器，所述管式換熱器內(nèi)的換熱管束通過套裝在單根換熱管外的固定套管互相支承，換熱管束周向通過支持板支承固定。固定套管壓制凹槽與換熱管之間緊密連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：1)殼程中的介質(zhì)在換熱管之間形成復(fù)雜的連續(xù)、均勻流道，提高了其湍流程度，減薄了流動的邊界層，減小了傳熱阻力，從而提高了換熱效率；2)設(shè)備體積小，制造成本低；3)殼程內(nèi)無折流板，消除了殼程內(nèi)的流動死區(qū)，降低了殼程介質(zhì)的壓降：4)殼程內(nèi)無盲區(qū)，不易結(jié)垢；殼程中流速較高，降低了介質(zhì)中雜質(zhì)的堆積：5)孔板上開設(shè)大面積通孔，相較于傳統(tǒng)的折流板，換熱管安裝及拆卸十分方便。
【專利說明】一種管束自支承式換熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種管式換熱器，尤其涉及一種用于焦化工業(yè)中介質(zhì)換熱的管束套管孔板支承式換熱器，能夠有效解決雜質(zhì)堆積沉降，換熱效率低、殼程阻力大等問題。

【背景技術(shù)】
[0002]管式(又稱管殼式、列管式)換熱器是最典型的間壁式換熱器，它在工業(yè)上的應(yīng)用有著悠久的歷史，而且至今仍在所有換熱器中占據(jù)主導(dǎo)地位。管式換熱器主要由殼體、管束、管板和封頭等部分組成，殼體多呈圓形，內(nèi)部裝有平行管束，管束兩端固定于管板上。
[0003]在管式換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱的兩種流體，一種在管內(nèi)流動，其行程稱為管程；一種在管外流動，其行程稱為殼程，管束的壁面即為傳熱面。為提高管外流體給熱系數(shù)，通常在殼體內(nèi)安裝一定數(shù)量的橫向折流檔板，折流檔板不僅可防止流體短路，增加流體速度，還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯流通過管束，使湍動程度大為增加。常用的檔板有圓缺形和整圓形兩種。流體在管內(nèi)每通過管束一次稱為一個管程，每通過殼體一次稱為一個殼程。為提高管內(nèi)流體的速度，在兩端封頭內(nèi)設(shè)置隔板將全部管子平均分隔成若干組。這樣，流體可每次只通過部分管子而往返管束多次，稱為多管程。同樣，為提高管外流速，可在殼體內(nèi)安裝縱向檔板使流體多次通過殼體空間，稱多殼程。
[0004]傳統(tǒng)管殼式換熱器通常存在換熱效率低，殼程介質(zhì)雜質(zhì)堆積，難清洗、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點。隨著殼程支承趨于簡單化，近年來，出現(xiàn)了殼程不需要支承物即管程自支承結(jié)構(gòu)。目前，已知的管束自支承形式有刺孔膜片式、扭曲橢圓管式、變截面管式等，但普遍存在制作加工困難、不易清洗、拆卸維修不方便的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型提供了一種新型的管束自支承式換熱器，利用固定套管實現(xiàn)支持板與換熱管之間的支撐與連接，有效提高換熱效率，減少殼程堆積雜質(zhì)，此外還具有易拆卸、維修和清洗，設(shè)備占地小、造價低等優(yōu)點。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007]一種管束自支承式換熱器，包括管式換熱器，所述管式換熱器內(nèi)的換熱管束通過套裝在單根換熱管外的固定套管互相支承，換熱管束周向通過支持板支承固定。
[0008]所述固定套管長度為I?1.5倍的換熱管波節(jié)長度，固定套管壓制與換熱管形狀相適應(yīng)的凹槽實現(xiàn)與換熱管之間的緊密連接。
[0009]所述管式換熱器為浮頭式管式換熱器、U型管式換熱器或固定管板式換熱器中的任一種，其管程為單管程或多管程。
[0010]所述支持板為整圓形支持板，支持板上開設(shè)與換熱管束外部輪廓相適應(yīng)的通孔，并根據(jù)單管程或多管程確定開孔面積。
[0011]所述換熱管為橫紋槽管、螺紋槽管、螺旋管、波紋管、縮放管或翅片管中的任一種。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0013]I)殼程中的介質(zhì)在換熱管之間形成復(fù)雜的連續(xù)、均勻流道，提高了其湍流程度，減薄了流動的邊界層，減小了傳熱阻力，從而提高了換熱效率；
[0014]2)由于換熱效率的提高，可使換熱面積減小，設(shè)備體積隨之下降，加之該換熱器無折流板，使得其制造成本大大降低；
[0015]3)由于殼程內(nèi)無折流板，換熱管通過固定套管相互支承，殼程流體從固定套管之間的縫隙通過，因此消除了殼程內(nèi)的流動死區(qū)，降低了殼程介質(zhì)的壓降:
[0016]4)由于殼程內(nèi)無盲區(qū)，因此，該換熱器不易結(jié)垢；另外，本換熱器特殊的支撐結(jié)構(gòu)可以在殼程中形成較高的流速，從而也降低了介質(zhì)中雜質(zhì)的堆積:
[0017]5)孔板上開設(shè)大面積通孔，相較于傳統(tǒng)的折流板，換熱管安裝及拆卸十分方便。

【附圖說明】

[0018]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是支持板與換熱管束連接示意圖。
[0020]圖中:1.管箱2.管程物料入口 3.管程物料出口 4.管箱法蘭5.固定管板6.筒體法蘭7.殼程筒體8.殼程物料出口 9.殼程物料入口 10.換熱管11.鞍座12.筒體法蘭13.浮動管板14.外頭蓋法蘭15.外頭蓋16.分程隔板17.鉤圈18.浮頭法蘭19.浮頭20.固定套管21.支持板

【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進(jìn)一步說明:
[0022]見圖1，是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，本實用新型一種管束自支承式換熱器，包括管式換熱器，所述管式換熱器內(nèi)的換熱管束通過套裝在單根換熱管10外的固定套管20互相支承，換熱管束周向通過支持板21支承固定。
[0023]所述固定套管20長度為I?1.5倍的換熱管10波節(jié)長度，固定套管20壓制與換熱管10形狀相適應(yīng)的凹槽實現(xiàn)與換熱管10之間的緊密連接。
[0024]所述管式換熱器為浮頭式管式換熱器、U型管式換熱器或固定管板式換熱器中的任一種，其管程為單管程或多管程。
[0025]所述支持板21為整圓形支持板，支持板21上開設(shè)與換熱管束外部輪廓相適應(yīng)的通孔，并根據(jù)單管程或多管程確定開孔面積。
[0026]所述換熱管10為橫紋槽管、螺紋槽管、螺旋管、波紋管、縮放管或翅片管中的任一種。
[0027]下面以浮頭式管式換熱器為例對本實用新型一種管束自支承式換熱器的整體結(jié)構(gòu)及工作原理說明如下:
[0028]如圖1所不，管箱I和管箱法蘭4相連，管箱I內(nèi)設(shè)有分程隔板16將管程分為多程(根據(jù)具體情況確定程數(shù))，管程物料入口 2、管程物料出口 3分別設(shè)在前端管箱I上下兩側(cè)。殼程筒體7和筒體法蘭6、筒體法蘭12相連，殼程筒體7下方設(shè)有鞍座11，殼程物料出口 8、殼程物料入口 9分別設(shè)在殼程筒體7兩側(cè)。固定管板5置于管箱法蘭4和筒體法蘭6之間，浮動管板13置于鉤圈17、浮頭法蘭18之間。浮頭法蘭18與浮頭19，外頭蓋15和外頭蓋法蘭法蘭14相連。
[0029]換熱管束固定在固定管板5和浮頭法蘭18之間，每根換熱管10上間隔一定距離、對應(yīng)支持板21處設(shè)有固定套管20，固定套管20長度不小于換熱管10 —個波節(jié)的長度，固定套管20經(jīng)壓制后與換熱管形狀吻合，兩者之間形成緊密連接，作用在支持板21上，實現(xiàn)管束自支承。殼程流體從固定套管20之間的縫隙流過，形成復(fù)雜的連續(xù)、均布的流道，有效的提高了換熱效率。管程介質(zhì)由管程物料入口 2進(jìn)入，由管程物料出口 3離開。殼程介質(zhì)由介質(zhì)入口 9進(jìn)入，由介質(zhì)出口 8離開。
[0030]見圖2，是支持板21與換熱管束連接示意圖。支持板21采用整圓形孔板，根據(jù)換熱管束的布置形式開設(shè)大面積通孔，其通孔的外部輪廓與換熱管束的整體外輪廓相適應(yīng)，單根加熱管10套裝上固定套管20后形成換熱管束，換熱管束整體從支持板21通孔中穿過，固定套管20之間緊密接觸，互相支承，形成自支承式換熱管束結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種管束自支承式換熱器，包括管式換熱器，其特征在于，所述管式換熱器內(nèi)的換熱管束通過套裝在單根換熱管外的固定套管互相支承，換熱管束周向通過支持板支承固定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管束自支承式換熱器，其特征在于，所述固定套管長度為I?1.5倍的換熱管波節(jié)長度，固定套管壓制與換熱管形狀相適應(yīng)的凹槽實現(xiàn)與換熱管之間的緊密連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管束自支承式換熱器，其特征在于，所述管式換熱器為浮頭式管式換熱器、U型管式換熱器或固定管板式換熱器中的任一種，其管程為單管程或多管程。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管束自支承式換熱器，其特征在于，所述支持板為整圓形支持板，支持板上開設(shè)與換熱管束外部輪廓相適應(yīng)的通孔，并根據(jù)單管程或多管程確定開孔面積。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管束自支承式換熱器，其特征在于，所述換熱管為橫紋槽管、螺紋槽管、螺旋管、波紋管、縮放管或翅片管中的任一種。
【文檔編號】F28F9-013GK204268950SQ201420702303
【發(fā)明者】薛路舟, 霍東升, 段有龍, 于濤 [申請人]中冶焦耐工程技術(shù)有限公司