一种换热效率高的抗结垢耐堵塞换热器制造技术

一种换热效率高的抗结垢耐堵塞换热器，其壳体立式放置，其上

【技术实现步骤摘要】
一种换热效率高的抗结垢耐堵塞换热器


[0001]本技术涉及换热器
，具体指一种换热效率高的抗结垢耐堵塞立式管换热器
。

技术介绍

[0002]换热器是实现传热过程的基本设备，在工业生产中的应用十分广泛
。
在化工厂的建设中，换热器约占总投资的
10~20%
；炼油厂中约占全部工艺设备投资的
35%~40%。
换热器对装置的高效节能至关重要，其性能在很大程度上影响着能源利用率的高低
。
近年来，能源与材料费用的不断增长大大地推动了高效节能换热器的发展
。
出现了各式的新型的强化传热面及设备，例如波纹管
、T
型管
、
螺纹管等
。
波纹管的管程压降较大，波纹管与折流板间有安装间隙，流体横穿换热管时易造成管束振动，时间长会出现换热管破裂；
T
型管
、
螺纹管均属单侧强化换热管，只能用于壳程介质较清洁工位，介质较脏使用效果甚至低于光管，当壳层介质临氢时无法使用，存在轧制应力集中情况和应力腐蚀开裂风险
。
[0003]灰分高介质在换热过程中，如果介质流速低时，极易在换热器内沉积，导致换热器堵塞
。
常采用换热器抗堵塞措施有：在管壳式换热器前加装过滤器，定期对加装的过滤器进行清洗，保证介质清洁度；换热器选型设计时，保证换热器含灰分介质流速保持在较高水平，防止介质中的灰分等固体颗粒的沉积；实际操作过程中，当易堵塞侧介质的压降持续增加到设定值时，应当对换热器进行清洗
。
上述各种措施没有从换热器本身解决其结构因素导致的易结垢堵塞问题
。
[0004]而且在较大热负荷情况下，传统管壳式换热器壳程进出口接管往往尺寸也较大，换热器设计时考虑介质流速
、
ρυ2值和流体对管束的冲击作用，需要留有一定的介质流通截面积，表现为在管板上靠近进口的一定高度弓形不布管，约为进出口接管直径的
1/4~1/3
，换热器管板的布管数量明显减少，传热效率低
、
可靠性差
。

技术实现思路

[0005]为了解决现有换热器存在的上述问题，本技术提供了一种换热效率高的抗结垢耐堵塞立式管换热器
。
本技术具有传热效率高
、
克服流体诱导振动，可以实现自清洁
、
不易结垢
、
耐堵塞
、
结构紧凑等优点
。
[0006]本技术所采用的技术方案为：
[0007]一种换热效率高的抗结垢耐堵塞换热器，包括壳体
、
上管箱
、
下管箱，安装于壳体内的管束，所述壳体立式放置，其上
、
下两端分别和上管箱
、
下管箱连接构成设备外壳，在靠近壳体上
、
下端的部位分别贯通连接上外导流结构
、
下外导流结构；所述上外导流结构
、
下外导流结构均有外筒和内筒组成；所述外筒上下端为内缩的锥段筒，外筒和内筒之间具有空腔；所述外筒上分别设置壳程进
、
出口；所述内筒的自由端是倾斜结构，靠近壳程进
、
出口端的内筒为高点，远离端为低点；所述管束采用螺旋扁管作为传热元件，依靠螺旋扁管外缘螺旋线的点接触实现管束自支撑，外周采用钢带捆扎管束
。
[0008]由螺旋扁管作为换热管构成所述的管束，该换热管在管板上采用满布管结构
。
[0009]所述管束边缘空缺位置设置堵管
。
[0010]所述壳程进
、
出口同向设置
。
[0011]支座安装于壳体上支撑换热器
。
[0012]本技术的优点和积极效果为：
[0013]本技术中壳程进出口采用变截面外导流结构，内衬筒起到防冲作用和流体分配作用，提高设备安全可靠性
。
同时不需考虑最小流通截面积而设置弓高，换热管可在管板上满布置，相同壳径壳体可以布置更多换热面积，结构紧凑
、
传热效率高
。
进出口接管同侧布置，简化了换热器外围配管；同时，本技术中管程介质流动方向与灰分组成沉积方向沿换热管轴向，污垢不易沉积在换热管壁上；换热管采用螺旋扁管，管内螺旋流道使流体在流动时产生纵向旋转和二次旋流，增加了流体的扰动程度，减薄了流动
、
传热边界层，增强了流体的混合和自清洁作用，抗结垢
、
传热性能大大提高；换热管采用螺旋扁管，壳程流体在管间由于离心作用，周期性的改变速度和方向，强化了流体的纵向混合，增加了壳程传热系数；依靠螺旋扁管外缘螺旋线的点接触进行自支撑，壳程没有折流板的存在，壳程内无流动死区，不仅流动阻力小，抗结垢的性能也大大提高，而且能克服诱导振动
、
可靠性有所提高
。
附图说明
[0014]图1为本技术结构示意图；
[0015]图2为本技术上外导流结构示意图；
[0016]图3为本技术下外导流结构示意图；
[0017]图4为本技术换热管示意图；
[0018]图5为图4中
A
‑
A
向剖视图；
[0019]图6为本技术管板布管示意图；
[0020]图中：
1.
管程进口 ；
2.
上管箱 ；
3.
排气口 ；
4.
上导流内筒 ；
5.
壳程出口； 6.
上导流外筒 ；
7.
支座； 8.
螺旋扁管管束； 9.
壳体 ；
10.
下导流外筒；
11.
壳程进口； 12.
下导流内筒 ；
13.
排液口； 14.
下管箱 ；
15.
管程出口；
81.
上管板；
82.
下管板； 83.
换热管； 84.
钢带； 85.
堵管
。
具体实施方式
[0021]下面通过实施案例进一步阐明本技术
。
[0022]如图1所示
。
一种换热效率高的抗结垢耐堵塞立式管换热器，包括管程进口
1、
上管箱
2、
排气口
3、
上导流内筒
4、
壳程出口
5、
上导流外筒
6、
支座
7、
管束
8、
壳体
9、
下导流外筒
10、
壳程进口
11、
下导流内筒
12、
排液口
13、
下管箱<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种换热效率高的抗结垢耐堵塞换热器，包括壳体（9）
、
上管箱（2）
、
下管箱（
14
），安装于壳体（9）内的管束（8），其特征在于：所述壳体（9）立式放置，其上
、
下两端分别和上管箱（2）
、
下管箱（
14
）连接构成设备外壳，在靠近壳体（9）上
、
下端的部位分别贯通连接上外导流结构
、
下外导流结构；所述上外导流结构
、
下外导流结构均有外筒和内筒组成；所述外筒上下端为内缩的锥段筒，外筒和内筒之间具有空腔；所述外筒上分别设置壳程进
、
出口；所述内筒的自由端是倾斜结构，靠近壳程进
、
出口端的内筒为高点，远离端为低点；所述管束（8）采用螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：张富，陈满，马金伟，解德甲，马一鸣，武海峰，孟岳，
申请(专利权)人：甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：