一种具有消减流程短路导流筒结构的换热器制造技术

本实用新型专利技术涉及管壳式换热器技术领域，具体涉及一种具有消减流程短路导流筒结构的换热器，包括管壳、管束和管箱，管束包括管板、多块折流板和多条换热管，壳程内还设有导流筒，导流筒包括导流挡板和导流短筒，导流挡板开有供换热管穿过的多个承托孔，导流短筒固定于导流挡板的侧壁。在导流筒间隙配合地置入壳程后，于导流挡板的周侧与管壳内壁之间固定密封结构，从而使导流挡板与管壳内壁之间的预设位置密封，消除导流挡板周边与壳体内壁之间的径向间隙，减少壳程介质的短路，与传统的管束相比，提高介质折流效果，管束具有结构简单、质量高及使用寿命长的特点。高及使用寿命长的特点。高及使用寿命长的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种具有消减流程短路导流筒结构的换热器


[0001]本技术涉及管壳式换热器
，特别是涉及适用于石油化工、煤炭化工、化肥工业、空调制冷、电力设施的热交换的一种具有消减流程短路导流筒结构的换热器。

技术介绍

[0002]现有技术中，管壳式换热器是应用最为广泛的一种热交换器，管壳式换热器又称为列管式换热器或者列管式冷凝器，广泛应用于化工、石油、医药、食品、轻工、冶金、焦化等领域中的“液——液”、“汽——汽”、“汽——液”热交换的对流传热，以及蒸汽冷凝和液体蒸发传热等换热冷凝流程。
[0003]申请人现有在用的管壳式换热器结构如图1所示，主要是由管束1、壳体2、管箱3等主要构件组成，其中，管束1是管壳式换热器的核心构件，管束1通常由换热管1
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1、折流板或支持板1
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2、定距管拉杆组件1
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3、管板1
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4和导流筒1
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5组成，其中导流筒由导流挡板和导流短筒组焊而成，导流挡板中间被导流短筒围绕的部分也像折流板或支持板一样钻有换热管孔，成排的换热管通过折流板或支持板、导流挡板支承，其两端穿进管板的管孔中，并与管板相连接，从而保证接头的密封性和强度。导流筒和折流板的周侧设有缺口，壳程的液体在导流筒和折流板的引导下沿弯曲路径流动。
[0004]一方面，由图1可知，管束的导流挡板周边与折流板或支持板的周边一样，外圆直径需要略小于筒体内直径才能让管束套进壳体内，折流板越多而且排布越紧密，两块折流板的间距窄，换热管就越难顺利穿过所有的折流板管孔，管束也同样越难顺利套进壳体内。除非导流筒挡板、折流板或支持板的外圆直径明显小于壳体内直径，形成周边大间隙，才能让管束顺畅套进壳体内，但是这样会使壳体内的更多流体从管束周边的间隙直接以短路的形式流过，不参与换热管的换热，换热效率低下。特别严重的是靠近壳程进口的导流挡板，由于这里进来的流体压力和动能最大，即便导流挡板与壳体内壁之间的间隙很小，也会产生很明显的流体短路现象，成为防治壳程内部泄漏的关键。
[0005]另一方面，随着社会经济的发展，石油化工装置的建设规模越来越大，国家发改委针对石化化工领域专门发布《石化化工重点行业严格能效约束推动节能降碳行动方案(2021
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2025年)》，严禁新建1000万吨/年以下常减压，80万吨/年以下石脑油裂解制乙烯，对其他石油化工装置的产能下限也有类似要求。新建换热器的结构尺寸不但突破GB/T 151—2014《热交换器》标准中公称直径不超过4000mm的限制，而且还与反应器一体化组成环氧乙烷反应器、环氧丙烷反应器等等，处理量也越来越大。大尺寸的铆焊结构件容易产生大的形位尺寸偏差，装配时出现较大的间隙或者间隙不均匀，如果是卧式换热器，管束在自重作用下会出现折流板及导流挡板上部与壳体内壁间隙最大、下部与壳体内壁间隙最小的状况，形成的流态与设计要求偏差大。
[0006]最后一方面，随着节能环保技术的发展，石油化工工艺深度加工的温度越来越高，余热回收充分利用的指标越来越严，需要减少管束内流程短路，提高换热效果。
[0007]因此，针对上述现有技术中存在的问题进行改进具有工程意义。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在上述技术问题，本技术提供一种具有消减流程短路导流筒结构的换热器。
[0009]为实现上述目的，本技术提供以下技术方案：
[0010]提供一种具有消减流程短路导流筒结构的换热器，包括管壳、管束和管箱，管束包括管板、多块折流板和多条换热管，管板固定于管壳的两端部并共同围成壳程，管箱与管板相固定并共同围成管程，多条换热管并列地位于壳程中并穿过管板连通管程；每块折流板沿管壳径向布置或相对管壳轴线倾斜布置；壳程内还设有导流筒，导流筒包括导流挡板和导流短筒，导流挡板开有供换热管穿过的多个承托孔，导流短筒固定于导流挡板的侧壁；其特征是：在导流筒间隙配合地置入壳程后，于导流挡板的周侧与管壳内壁之间固定密封结构，从而使导流挡板与管壳内壁之间的预设位置密封。
[0011]作为进一步具体方案，所述密封结构为硬质结构或软质结构。
[0012]作为进一步具体方案，所述硬质结构为焊接于导流挡板周侧的实心钢丝或钢片条。
[0013]作为进一步具体方案，所述软质结构为空心管，空心管环布于导流挡板的外侧；或所述软质结构为钢片封膜，钢片封膜弯曲抵住管壳的内壁。
[0014]作为进一步具体方案，钢片封膜为单层钢片或多层钢片。
[0015]作为进一步具体方案，密封结构与导流挡板之间焊接、螺纹连接或卡接。
[0016]作为进一步具体方案，导流挡板的单侧设有卡槽，密封结构为呈L形的钢板，其单边嵌在卡槽中。
[0017]作为进一步具体方案，导流挡板的双侧分别设有卡槽，密封结构为呈U形的钢板，其双边嵌在对应卡槽中，钢板弯曲处抵紧管壳内壁。
[0018]作为进一步具体方案，密封结构固定于导流挡板且/或固定于管壳内壁。
[0019]作为进一步具体方案，导流挡板与密封结构为同一材质金属件或不同材质金属件。
[0020]本技术的有益效果：
[0021]本技术的具有消减流程短路导流筒结构的换热器，与传统的管束相比具有如下优点：
[0022](1)导流挡板密封效果好。
[0023]导流挡板周边带有密封结构，与管壳内壁之间的预设位置无径向间隙，最大限度地提高了导流挡板的密封效果。
[0024](2)导流筒挡板周边密封膜变形协调能力强。
[0025]流态上适用于介质冲击，结构上适用于管壳大直径、超长换热管、折流板密集及间距窄的换热器。特别适用于换热器组装时管束难以顺畅套进管壳的状况。既可以在新建换热器管束上设置，也可以在换热器原有的管束导流筒挡板上增设周边密封。
[0026]本申请直接提出的导流挡板周边密封方案，管束壳程流体无论是从左到右方向的流向，或者是从右到左方向的流向，都全部适用，特别是硬密封双向密封效果显著。
[0027](3)管束性价比高。
[0028]所述密封结构简单，能够就地取材，导流挡板增加周边密封，采购加工方便，就获
得了良好的性能，具有结构简单、折流换热效果好及使用寿命长的特点。
[0029](4)挡板周边密封适用场合广，应用灵活。
附图说明
[0030]图1为在用的管壳式换热器的结构示意图。
[0031]图2是本申请的具有消减流程短路导流筒结构的换热器的第一种结构示意图。
[0032]图3是本申请的具有消减流程短路导流筒结构的换热器的第二种结构示意图。
[0033]图4是本申请的具有消减流程短路导流筒结构的换热器的第三种结构示意图。
[0034]图5是本申请的具有消减流程短路导流筒结构的换热器的第四种结构示意图。
[0035]图6是本申请的具有消减流程短路导流筒结构的换热器的第五种结构示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有消减流程短路导流筒结构的换热器，包括管壳、管束和管箱，管束包括管板、多块折流板和多条换热管，管板固定于管壳的两端部并共同围成壳程，管箱与管板相固定并共同围成管程，多条换热管并列地位于壳程中并穿过管板连通管程；每块折流板沿管壳径向布置或相对管壳轴线倾斜布置；壳程内还设有导流筒，导流筒包括导流挡板和导流短筒，导流挡板开有供换热管穿过的多个承托孔，导流短筒固定于导流挡板的侧壁；其特征是：在导流筒间隙配合地置入壳程后，于导流挡板的周侧与管壳内壁之间固定密封结构，从而使导流挡板与管壳内壁之间的预设位置密封。2.根据权利要求1所述的一种具有消减流程短路导流筒结构的换热器，其特征是：所述密封结构为硬质结构或软质结构。3.根据权利要求2所述的一种具有消减流程短路导流筒结构的换热器，其特征是：所述硬质结构为焊接于导流挡板周侧的实心钢丝或钢片条。4.根据权利要求2所述的一种具有消减流程短路导流筒结构的换热器，其特征是：所述软质结构为空心管，空心管环布于导流...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈孙艺，
申请(专利权)人：茂名重力石化装备股份公司，
类型：新型
国别省市：