壳程气流分布筒并联进出口结构管壳式换热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种壳程气流分布筒并联进出口结构管壳式换热器，可以满足在单系统大型化之后保持管壳式换热器低压降与高传热性能的特点。本实用新型专利技术包括壳体，壳体上自上而下依次设置有管程气体入口，上管箱，上环套，下环套，下管箱；上述上管箱上制作有人孔，上环套上制作壳层气体出口，下环套上制作壳层气体进口；下管箱上开设有管程气体出口；上环套和下环套内分别安装上管板和下管板，上管板和下管板之间安装传热管束；上述壳体内部至少安装一个立式柱状结构的气流分布筒，气流分布筒同时穿过上管板，下管板；气流分布筒通过气流分布筒气体进口管连接至下环套，气流分布筒通过气流分布筒气体出口管连接至上环套。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种壳程气流分布筒并联进出口结构管壳式换热器，可以满足在单系统大型化之后保持管壳式换热器低压降与高传热性能的特点。本技术包括壳体，壳体上自上而下依次设置有管程气体入口，上管箱，上环套，下环套，下管箱；上述上管箱上制作有人孔，上环套上制作壳层气体出口，下环套上制作壳层气体进口；下管箱上开设有管程气体出口；上环套和下环套内分别安装上管板和下管板，上管板和下管板之间安装传热管束；上述壳体内部至少安装一个立式柱状结构的气流分布筒，气流分布筒同时穿过上管板，下管板；气流分布筒通过气流分布筒气体进口管连接至下环套，气流分布筒通过气流分布筒气体出口管连接至上环套。【专利说明】壳程气流分布筒并联进出口结构管壳式换热器
本技术一种换热器，尤其涉及一种管壳式换热器。
技术介绍
由于工业管壳式换热器的大型化和超大型化，其长径比L / D将不断减小，L / D的减小导致壳程流速分布严重不均、压降急剧增大、传热与流阻性能显著恶化等一系列问题，特别在L / D <2.0时，这些现象非常突出，而采用多台换热器并联操作又使系统变的臃肿庞大，同时设备投资费用大，操作能耗巨大，因此大型换热器壳程结构形式正面临技术变革的要求。为解决以上这些问题，现在最有效的办法是将壳层分割为N(设备大小决定)个并流的通道，在进出口安装分布挡板的办法予以解决，使气流在壳层的分布均匀，传热性能显著提高，壳层采用此结构，使气流横穿管束的距离急剧降低，壳层气流压降显著下降。将管壳式换热壳层分割为N (设备大小决定)个并流的通道，因通道结构是长方形横穿壳层，使换热器壳层布管率(72%左右)显著降低，换热器直径增大，设备投资增大，因通道结构是长方形横穿壳层，而换热器壳层(体)为圆形结构，壳层气流内仍存在很多流动死区和高速流动区域，造成传热性能提高及壳层气流压降的降低幅度有限。
技术实现思路
为解决单系列气-气管壳式换热器在大型化之后气体换热器面临的壳程压降显著上升与传热温差分布不均匀度增加，换热器传热性能下降，其它结构换热器壳层布管率低，换热器直径增大，设备投资增大，传热性能提高及壳层气流压降的降低幅度有限的问题，本技术提出新一代高效换热器壳程气流分布筒并联进出口结构管壳式换热器，可以满足在单系统大型化之后保持管壳式换热器低压降与高传热性能的特点。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:壳程气流分布筒并联进出口结构管壳式换热器，壳体上自上而下依次设置有管程气体入口，上管箱，上环套，下环套，下管箱；上述上管箱上制作有人孔，上环套上制作壳层气体出口，下环套上制作壳层气体进口 ；下管箱上开设有管程气体出口 ；上环套和下环套内分别安装上管板和下管板，上管板和下管板之间安装传热管束；上述壳体内部至少安装一个立式柱状结构的气流分布筒，气流分布筒同时穿过上管板，下管板；气流分布筒通过气流分布筒气体进口管连接至下环套，气流分布筒通过气流分布筒气体出口管连接至上环套。进一步的是:上述气流分布筒为圆形立式筒状、正方形立式筒状、长方形立式筒状、三角形立式筒状、菱形立式筒状、等腰六边形立式筒状及其它多边形立式筒状结构。进一步的是:上述下管箱及下环套侧面开设气流分布筒进口管，上管箱及上环套的侧面开设气流分布筒出口管。本技术与现有技术相比具有以下优点:本技术换热器布管率高、气流分布均匀、流动死区和高速流动区域少、传热系数高等特点，完成相同的换热任务需要的壳径小，所需换热面积小，设备耗材少，节省设备投资。此结构换热器壳层采用一个或N个圆形气流分布筒(依据设备大小决定)，气流横穿管束的路径急剧降低，气流分布均匀、流动死区和高速流动区域少，壳层气流压降大幅度降低，单位体积流体的动力消耗也大幅度降低。【专利附图】【附图说明】图1为本技术的结构示意图；图2为图1中A-A向剖视结构示意图。附图标记说明:1-管程气体入口，2-上管箱，3-人孔，4-上环套，5-气流分布筒，6-下环套，7_壳层气体进口，8-气流分布筒气体进口管，9-下管箱，10-管程气体出口，11-下管板，12-壳层气体出口，13-传热管束，14-上管板，15-气流分布筒气体出口管，16-壳体，17-布管区域。【具体实施方式】下面结合附图及实施例描述本技术【具体实施方式】:如图1和图2所示，其示出了本技术的一种【具体实施方式】，本技术是一种壳程气流分布筒并联进出口结构的管壳式换热器，包括管程气体入口 1，上管箱2，人孔3，上环套4，气流分布筒5，下环套6，壳层气体进口 7，气流分布筒气体进口管8，下管箱9，管程气体出口 10，下管板11，壳层气体出口 12，传热管束13，上管板14，气流分布筒气体出口管15，壳体16，并由它们相互连接构成。本方案壳层进、出气采用环套多点进、出气与气流分布筒进、出气并联方式进行，依据设备直径大小在传热管束间设置一个或N个气流分布筒(依据设备大小决定)，这样壳层布管率达95%左右，换热器空间利用率高，完成相同的换热任务需要的壳径小，因换热器壳体为圆形结构，采用圆形气流分布筒不但布管率高，壳层气流横穿管束的路径可急剧降低，气流在壳层的分布更加均匀，壳层流动死区和高速流动区域大幅度减少(流体分布的绝对均匀是无法实现的)，从而提高换热器高传热与低阻力的综合性能，而且操作能耗少，设备材耗小，适合于大型化的管壳式换热器。本方案壳层采用一个或N个(依据设备大小决定)气流分布筒(也可叫阻流、挡流、分流装置)，为圆形筒立式柱状结构，气流分布筒还可采用正方形立式筒状、长方形立式筒状、三角形立式筒状、菱形立式筒状、蜂窝立式筒状(等腰六边形)或其它不规则多边形立式筒状结构。上面结合附图对本技术优选实施方式作了详细说明，但是本技术不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下做出各种变化。不脱离本技术的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本技术不限于特定的实施方式，本技术的范围由所附权利要求限定。【权利要求】1.壳程气流分布筒并联进出口结构管壳式换热器，其特征在于:壳体(16)上自上而下依次设置有管程气体入口(1)，上管箱(2)，上环套(4)，下环套(6)，下管箱(9)； 上述上管箱(2)上制作有人孔(3)，上环套(4)上制作壳层气体出口(12)，下环套(6)上制作壳层气体进口(7);下管箱(9)上开设有管程气体出口(10)； 上环套(4)和下环套(7)内分别安装上管板(14)和下管板(11)，上管板和下管板之间安装传热管束(13)； 上述壳体(16)内部至少安装一个立式柱状结构的气流分布筒(5),气流分布筒(5)同时穿过上管板(14),下管板(11)； 气流分布筒(5)通过气流分布筒气体进口管(8)连接至下环套(6)，气流分布筒(5)通过气流分布筒气体出口管(15)连接至上环套(4)。2.如权利要求1所述的壳程气流分布筒并联进出口结构管壳式换热器，其特征在于:所述气流分布筒(5)为圆形立式筒状、正方形立式筒状、长方形立式筒状、三角形立式筒状、菱形立式筒状、等腰六边形立式筒状及其它多边形立式筒状结构。3.如权利要求1所述的壳程气流分布筒并联进出口结构管壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
壳程气流分布筒并联进出口结构管壳式换热器，其特征在于：壳体(16)上自上而下依次设置有管程气体入口(1)，上管箱(2)，上环套(4)，下环套(6)，下管箱(9)； 上述上管箱(2)上制作有人孔(3)，上环套(4)上制作壳层气体出口(12)，下环套(6)上制作壳层气体进口(7)；下管箱(9)上开设有管程气体出口(10)； 上环套(4)和下环套(7)内分别安装上管板(14)和下管板(11)，上管板和下管板之间安装传热管束(13)； 上述壳体(16)内部至少安装一个立式柱状结构的气流分布筒(5)，气流分布筒(5)同时穿过上管板(14)，下管板(11)； 气流分布筒(5)通过气流分布筒气体进口管(8)连接至下环套(6)，气流分布筒(5)通过气流分布筒气体出口管(15)连接至上环套(4)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉平，
申请(专利权)人：张玉平，
类型：新型
国别省市：陕西;61