【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種耐高溫?fù)Q熱器，尤其涉及一種便于熱量交換的耐高溫?fù)Q熱器。

背景技術(shù)：

換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，又稱熱交換器。

換熱器的應(yīng)用非常廣泛，如日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機(jī)裝置中的凝汽器和航天火箭上的油冷卻器等，都是換熱器。它還廣泛應(yīng)用于化工、石油、動(dòng)力、原子能等工業(yè)部門。它的主要功能是保證工藝過程對(duì)介質(zhì)所要求的特定溫度，同時(shí)也是提高能源利用率的主要設(shè)備之一。

請(qǐng)參閱于2003年11月5日公告的中國發(fā)明專利第02258139.1號(hào)，其公開了一種高溫?fù)Q熱器，該高溫?fù)Q熱器包括低溫區(qū)換熱器、管程進(jìn)口封頭和高溫區(qū)換熱器，該高溫區(qū)換熱器通常包括外殼、管板及換熱管；該外殼設(shè)有內(nèi)腔，所述換熱管收容于外殼的內(nèi)腔內(nèi)并固持于管板上。在高溫區(qū)換熱器內(nèi)的管板直接與管程進(jìn)口封頭對(duì)接，當(dāng)被換熱介質(zhì)自管程進(jìn)口封頭內(nèi)流入高溫區(qū)換熱器時(shí)，該被換熱介質(zhì)直接對(duì)管板產(chǎn)生沖擊，所述換熱管受熱產(chǎn)生形變，將可能對(duì)換熱管產(chǎn)生拉力，甚至有時(shí)會(huì)折彎換熱管，從而，影響高溫?fù)Q熱器的使用壽命。

因此，確有必要對(duì)現(xiàn)有高溫?fù)Q熱器加以改良，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題在于提供一種改善管板過于受熱的耐高溫?fù)Q熱器。

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種耐高溫?fù)Q熱器，其包括：外殼、位于外殼前后兩端的前管板和后管板、數(shù)根換熱管及位于前管板前方的管程進(jìn)口部件，所述外殼設(shè)有內(nèi)腔，前、后管板對(duì)應(yīng)設(shè)有數(shù)個(gè)供換熱管穿過的管孔，所述換熱管的兩端分別穿過前、后管板的管孔，并收容于該外殼的內(nèi)腔內(nèi)，所述換熱管的一端與后管板固定連接，所述換熱管的另一端穿過前管板的管孔向前凸伸，并與前管板活動(dòng)連接，所述耐高溫?fù)Q熱器進(jìn)一步包括隔熱填料，且該隔熱填料設(shè)置于前管板的前方并被夾持在相鄰換熱管之間。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方式為：所述耐高溫?fù)Q熱器進(jìn)一步包括位于隔熱填料前方的金屬壓板，所述金屬壓板安裝于相鄰換熱管之間，上述隔熱填料被夾持在管板與金屬壓板之間。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方式為：所述隔熱填料包括前后兩層，且前面一層隔熱填料為耐沖刷隔 熱材料。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方式為：所述耐高溫?fù)Q熱器進(jìn)一步包括數(shù)個(gè)位于金屬壓板外側(cè)的擋管，每一擋管套設(shè)在換熱管的前端，且與換熱管固定連接。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方式為：所述擋管呈喇叭口狀，且該喇叭口的開口朝金屬壓板設(shè)置。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方式為：所述耐高溫?fù)Q熱器進(jìn)一步包括高溫區(qū)換熱器及與高溫區(qū)換熱器相通的低溫區(qū)換熱器，該高溫區(qū)換熱器設(shè)置于管程進(jìn)口部件與低溫區(qū)換熱器之間，所述管程進(jìn)口部件與高溫區(qū)換熱器之間的前管板可活動(dòng)的設(shè)置于管程進(jìn)口部件與高溫區(qū)換熱器之間，遠(yuǎn)離管程進(jìn)口部件的后管板與換熱管相互焊接固定在一起。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方式為：所述管程進(jìn)口部件與高溫區(qū)換熱器之間設(shè)有數(shù)個(gè)膨脹節(jié)。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方式為：所述耐高溫?fù)Q熱器進(jìn)一步包括支座，所述前管板、隔熱填料及壓板構(gòu)成一管箱，該支座設(shè)置于管箱的下側(cè)，該支座包括支撐體及吊帶，該吊帶的一端安裝于管箱上，另一端安裝于支撐體上，以將管箱呈懸空吊掛狀態(tài)。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方式為：所述耐高溫?fù)Q熱器進(jìn)一步包括支座，該支座設(shè)置于前管板的下側(cè)，該支座包括支撐體及吊帶，該吊帶的一端安裝于管板上，另一端安裝于支撐體上，以將管板呈懸空吊掛狀態(tài)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明耐高溫?fù)Q熱器具有如下有益效果：通過在前管板與管程進(jìn)口部件之間設(shè)有隔熱填料，且該隔熱填料被夾持在每一換熱管之間，相對(duì)現(xiàn)有耐高溫?fù)Q熱器，有利于自管程進(jìn)口部件過來的被換熱介質(zhì)直接沖壓在管板上，改善管板過熱而發(fā)生拉伸形變。

【附圖說明】

圖1是本發(fā)明耐高溫?fù)Q熱器安裝在支座上的剖視示意圖；

圖2是圖1所示的俯視示意圖；

圖3是圖1所示本發(fā)明耐高溫?fù)Q熱器的換熱管與前、后管板連接的剖視示意圖；

圖4是圖1所示a處的局部放大圖；

圖5是本發(fā)明耐高溫?fù)Q熱器用支座吊環(huán)示意圖；

圖6是圖1所示本發(fā)明耐高溫?fù)Q熱器的高溫區(qū)換熱器的示意圖；

圖7是圖6所示的局部放大圖；

圖8是圖1所示b處的局部放大圖；

圖9是圖1所示c處的局部放大圖；

圖10是本發(fā)明耐高溫?fù)Q熱器的支座第二種實(shí)施方式；

圖11是本發(fā)明耐高溫?fù)Q熱器的支座第三種實(shí)施方式。

【具體實(shí)施方式】

請(qǐng)參閱圖1所示，是展現(xiàn)本發(fā)明耐高溫?fù)Q熱器安裝在支座上的示意圖，稱為耐高溫?fù)Q熱器組件100；在本實(shí)施方式中，該耐高溫?fù)Q熱器組件包括耐高溫?fù)Q熱器及數(shù)個(gè)支座200；所述耐高溫?fù)Q熱器包括換熱器本體及分別連接在換熱器本體兩端的管程進(jìn)口部件10與管程出口部件20。

請(qǐng)參閱圖1及圖2所示，所述換熱器本體包括底座30、高溫區(qū)換熱器40、低溫區(qū)換熱器50及數(shù)個(gè)膨脹節(jié)60，以及安裝于底座30上并支撐高溫區(qū)換熱器40及低溫區(qū)換熱器50的支撐梁70。

高溫區(qū)換熱器40位于換熱器本體的前部，該高溫區(qū)換熱器40包括位于前方的第一高溫段41及位于第一高溫段41后方并與第一高溫段41相通的第二高溫段42，所述低溫區(qū)換熱器50位于換熱器本體的后部，且該低溫區(qū)換熱器50具有鄰近第二高溫段42并相互貫通的第一低溫段51及位于第一低溫段后部的第二低溫段52。所述第一高溫段41、第二高溫段42及低溫區(qū)換熱器50的第一低溫段51、第二低溫段52的外側(cè)均設(shè)有殼體，在每一殼體內(nèi)安裝有數(shù)個(gè)管板及多根換熱管90，管板設(shè)有供換熱管穿過的多個(gè)管孔，將所述換熱管90之間的區(qū)域稱為管間。如下以前方的第一高溫段41為例說明該換熱管與管板的安裝關(guān)系，殼體內(nèi)的管板包括位于前后兩端的前管板80及后管板81，換熱管90兩端穿過前、后管板80、1的管孔，換熱管90的兩端設(shè)有管口，且該換熱管90—端管口與后管板81的管孔固定連接形成密封狀態(tài)(請(qǐng)參閱圖3所示)，另一端穿過前管板80的管孔向前凸伸，并與該前管板活動(dòng)連接，防止兩者在熱漲過程中被拉裂開，請(qǐng)容后詳述。

在本實(shí)施方式中，該換熱器本體的高溫區(qū)換熱器40與低溫區(qū)換熱器50相互分割成兩部分，即自高溫區(qū)換熱器40的第二高溫段42及低溫區(qū)換熱器50的第一低溫段51相互分隔開，改善體積過大而便于耐高溫?fù)Q熱器的運(yùn)輸效果，且在該第二高溫段42與低溫區(qū)換熱器50的第一低溫段51之間通過中間連接體和膨脹節(jié)60相互連接在一起，并形成一空間101，該空間101的外側(cè)與管間未相通，從而流過高溫區(qū)換熱器40的換熱管90的被換熱介質(zhì)進(jìn)入該空間101內(nèi)，并匯集在此，通過該空間101分流到低溫區(qū)換熱器50的換熱管90內(nèi)，相對(duì)于現(xiàn)有高溫?fù)Q熱器，本發(fā)明有利于被換熱介質(zhì)在該空間101內(nèi)做充分的混合，即改善經(jīng)過高溫區(qū)換熱器40后溫度不同的被換熱介質(zhì)溫度作混合，實(shí)現(xiàn)被換熱介質(zhì)的溫度均勻化，以進(jìn)行下一換熱程序，可改善被換熱介質(zhì)被流入換熱管的溫度大致相同，防止換熱管受熱不均對(duì)前、后管板的拉伸發(fā)生破裂現(xiàn)象。

請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1并結(jié)合圖4，所示，所述耐高溫?fù)Q熱器被支撐在數(shù)個(gè)支座200上，在本實(shí)施方式中，該支座呈門型框狀，每一支座支撐于支撐梁70的下側(cè)，該支座包括吊帶201及支撐體202，該支撐體202設(shè)有橫梁203及支撐于橫梁203兩端的一對(duì)支柱204，所述吊帶為鐵鏈或鋼絲繩，在本實(shí)施方式中，吊帶201為數(shù)個(gè)呈環(huán)形的吊環(huán)205相互環(huán)扣在一起構(gòu)成的鐵鏈，且相鄰的吊環(huán)205的環(huán)形截面相互垂直相扣，有利于增加相鄰吊環(huán)205的移動(dòng)空間。所述橫梁203分布于換熱器本體的兩側(cè)，每一橫梁203兩端安置支柱204，且該支柱204之間設(shè)有上述吊帶201。

在本實(shí)施方式中，所述吊環(huán)205具有位于兩端且呈半圓形的上、下吊環(huán)2050、2051，并分別與其他吊環(huán)205相扣，以利于吊環(huán)205與耐高溫?fù)Q熱器和橫梁203的連接，即上吊環(huán)2050安裝在支撐體202的橫梁203上，下吊環(huán)2051連接在耐高溫?fù)Q熱器的換熱器本體上，且上吊環(huán)2050與橫梁203相連處位于下吊環(huán)2051與耐高溫?fù)Q熱器相連處的上側(cè)，以使耐高溫?fù)Q熱器完全吊掛在支座200上，即呈懸空吊掛狀態(tài)，從而，當(dāng)耐高溫?fù)Q熱器的換熱器本體受熱膨脹后，相對(duì)現(xiàn)有高溫?fù)Q熱器，本發(fā)明可便于換熱器本體移動(dòng)，并可防止換熱器本體因受熱不均后產(chǎn)生裂紋現(xiàn)象，有利于延長耐高溫?fù)Q熱器的使用壽命。

請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1所示，所述換熱器本體的前上端(即第一高溫段41的上端)具有殼程出口43，所述換熱器本體的后上端(即第二低溫段42的上端)具有殼程進(jìn)口53。

所述第一高溫段41與第二高溫段42的換熱管相連通，但與高溫區(qū)換熱器40及低溫區(qū)換熱器50的管間均不相通，且第一、第二高溫段之間及第二高溫段與低溫區(qū)換熱器連接處的側(cè)壁上開設(shè)有便于維修的人孔102。

請(qǐng)參閱圖6，7所示，所述耐高溫?fù)Q熱器進(jìn)一步包括隔熱填料82、位于相鄰換熱管之間的金屬壓板83及位于金屬壓板外并套設(shè)在換熱管90上的擋管84；所述隔熱填料82設(shè)于第一高溫段41與管程進(jìn)口部件10之間，且位于所述第一高溫段41中后管板81與換熱管90的一端固定連接(如通過焊接方式固定在一起)，以使換熱管與管間相互密封，但是換熱管90的另一端穿過前管板80的管孔且與前管板80未固定在一起，即所述前管板80上的管孔略大于換熱管90的管口直徑，以便換熱管在前管板的管孔內(nèi)相互移動(dòng)；為防止換熱管90與管間相互貫通，上述隔熱填料82填充于換熱管之間，并夾持在前管板80與金屬壓板83之間，以防止自管程進(jìn)口部件10過來的被換熱介質(zhì)對(duì)前管板的沖擊，而避免前管板或換熱管過于受熱，發(fā)生變形。

在本實(shí)施方式中，該隔熱填料包括前后兩層，且前面一層隔熱填料為耐沖刷隔熱材料(如棉花)；每一擋管84套設(shè)在換熱管90外，且換熱管90的管口外徑略小于擋管84的內(nèi)徑， 而擋管84的外徑大于壓板的管孔外徑，以防壓板脫離，并將擋管83與換熱管90相互焊接固定在一起。當(dāng)高溫的被換熱介質(zhì)自管程進(jìn)口部件進(jìn)入高溫區(qū)換熱器40后，前面一層的耐沖刷隔熱材料可防止被換熱介質(zhì)直接對(duì)前管板沖刷沖擊，后一層的隔熱填料可防止管間的換熱介質(zhì)與換熱管相通。

請(qǐng)參閱圖1、8、9所示，在本實(shí)施方式中，設(shè)置于第一高溫段41與管程進(jìn)口部件10之間的前管板80并未與外殼及管程進(jìn)口部件10相互固持在一起，即通過外殼凸設(shè)有凸起105并與外側(cè)形成有收容腔106，在本實(shí)施方式中，該凸起呈環(huán)形設(shè)置于外殼的內(nèi)腔內(nèi)，上述前管板80位于收容腔106內(nèi)，即所述前管板80被凸起105所抵接而防止前管板進(jìn)口空腔內(nèi)，且所述前管板的外徑小于外殼的收容腔106的內(nèi)徑，但大于凸起105的內(nèi)徑及管程進(jìn)口部件10的外徑，因此，前管板80被限制該第一高溫段41與管程進(jìn)口部件10之間，有利于前管板受熱前后的熱脹冷縮時(shí)收縮自如。并且該前管板80、隔熱填料82及金屬壓板83構(gòu)成一管箱，并在管箱的下側(cè)安設(shè)有支座200，在前管板80與金屬壓板83受熱不均的狀況下，該支座200有利于調(diào)節(jié)前管板80與金屬壓板83的受熱形變，以防前管板與金屬壓板的過度變形。在本實(shí)施方式中，該支座支撐于前管板80的下側(cè)。

若換熱介質(zhì)經(jīng)過高溫?fù)Q熱以后，自第一高溫段41的殼程出口43流出，因此，在該殼程出口的外殼因受熱，而發(fā)生膨脹現(xiàn)象，在本實(shí)施方式中，在所述第一高溫段41的殼程出口43呈喇叭口狀，且在該殼程出口43呈喇叭口狀朝向端與管間連接處設(shè)有數(shù)個(gè)膨脹節(jié)60，該膨脹節(jié)60環(huán)繞殼程出口的四周，相對(duì)現(xiàn)有耐高溫?fù)Q熱器，膨脹節(jié)可改善課程出口的形變，即若右側(cè)的溫度大于左側(cè)的溫度時(shí)，該右側(cè)被拉伸的力度將大于左側(cè)的部位，該膨脹節(jié)60設(shè)置可調(diào)節(jié)第一高溫段與管間之間四周受熱不均的熱脹冷縮，防止前管板80與外殼受熱等因素而被裂開，延長耐高溫?fù)Q熱器的使用壽命。同時(shí)在本實(shí)施方式中，該管程進(jìn)口部件與高溫區(qū)換熱器通過數(shù)個(gè)膨脹節(jié)相互連接在一起，所述殼程出口部件與低溫區(qū)換熱器也通過數(shù)個(gè)膨脹節(jié)相互連接在一起，均可改善相互間因受熱不均而發(fā)生裂開現(xiàn)象。

上述實(shí)施方式是本發(fā)明較佳實(shí)施方式，當(dāng)然本發(fā)明也可采用如下實(shí)施方式：

如圖10所示，上述支座也可設(shè)置一對(duì)，且分別安裝在耐高溫?fù)Q熱器的兩側(cè)，每一橫梁的兩端被支柱支撐，數(shù)個(gè)吊帶分布在該支柱之間，并分別與耐高溫?fù)Q熱器及橫梁相互連接，使耐高溫?fù)Q熱器處于懸空吊掛狀態(tài)。

如圖11所示，上述支座也可設(shè)置一對(duì)，且分別安裝在耐高溫?fù)Q熱器的兩側(cè)，每一橫梁為兩端被支柱支撐，并于支柱之間設(shè)有其他支柱，并與每一支柱之間均設(shè)有數(shù)個(gè)吊帶，該吊帶同時(shí)與耐高溫?fù)Q熱器及橫梁相互連接，使耐高溫?fù)Q熱器處于懸空吊掛狀態(tài)。

如：每一擋管84形成喇叭口，并套設(shè)在換熱管90外，且擋管84的開口朝向端抵接于壓板上，并將擋管84與換熱管90相互焊接固定在一起

如：所述吊帶也可為環(huán)形鋼繩構(gòu)成，該環(huán)形鋼繩一端安裝在橫梁上，另一端安裝在換熱器上，同時(shí)使耐高溫?fù)Q熱器處于懸空吊掛狀態(tài)。

再如：所述吊帶的鏈條也可只通過一對(duì)半圓形的吊環(huán)相互扣持在一起，并分別固定在耐高溫?fù)Q熱器與支座上。