一種管殼式換熱器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型為一種管殼式換熱器，包括殼體和殼體內(nèi)的傳熱管，傳熱管的兩端分別連接前孔板和后孔板，前孔板和后孔板將殼體內(nèi)部腔體分隔成換熱前區(qū)、換熱區(qū)和換熱后區(qū)；孔板設(shè)有中孔和邊孔，邊孔通過邊傳熱管連接，一根中傳熱管經(jīng)過換熱前區(qū)穿過前孔板中孔與后孔板中孔邊緣密封連接，中傳熱管位于換熱前區(qū)的部分連接第一流體進(jìn)氣管；中傳熱管位于換熱區(qū)的部分外部套有一個(gè)套管，中傳熱管位于換熱前區(qū)的部分外部套有一個(gè)套筒連接有第二流體進(jìn)氣管；換熱前區(qū)設(shè)置有第一流體出氣管，換熱區(qū)設(shè)置有第二流體出氣管。本實(shí)用新型把流體接管放置到管殼的一端，縮小接管間距，減少溫度引起的接管形變和斷裂，延長換熱器工作壽命。
【專利說明】
一種管殼式換熱器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及換熱設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種管殼式換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]管殼式換熱器是由一個(gè)殼體和包含許多管子的管束構(gòu)成，冷熱流之間通過管壁進(jìn)行換熱的換熱器。管殼式換熱器作為一種傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)換熱設(shè)備，它在化工、煉油、石油化工、動力、核能和其他工業(yè)裝置中得到普遍應(yīng)用。
[0003]不同溫度的第一、第二兩種流體通過傳熱管交換熱量，完成換熱。然而，此種換熱器存在的問題是:當(dāng)換熱器工作在低溫下時(shí)，管殼會收縮，當(dāng)換熱器工作在高溫時(shí)，管殼會膨脹，管殼的熱脹冷縮將損害接管焊接工藝。換熱器管殼所應(yīng)用材料一般為不銹鋼，不銹鋼具有一定的膨脹系數(shù)，兩接管焊接點(diǎn)間不銹鋼的材料的伸長量或收縮量與兩接管之間的距離成正比，會對兩接管焊接工藝產(chǎn)生很大的損害。當(dāng)溫度達(dá)到一定度數(shù)且兩接管焊接處達(dá)到一定距離時(shí)，將引起接管焊接處變形甚至斷裂。兩個(gè)接管焊接處的距離越大，那么接管間管殼受溫度變化引起的變形越大，那么接管焊接處越容易引起變形斷裂;反之，當(dāng)兩個(gè)接管焊接處距離越小，那么接管間管殼受溫度變化引起的變形越小，接管焊接工藝受到的損害越小。焊接點(diǎn)變形將會引起流體的泄露，如果流體為可燃易爆物品，將會留下很大的安全隱患。而傳統(tǒng)的管殼式換熱器中進(jìn)氣管和出氣管一般都位于傳熱管的兩個(gè)端，間隔約為整個(gè)傳熱管的長度，所以很容易引起變形和斷裂。另外，傳統(tǒng)的換熱器都是直接暴露于空氣中，換熱器的管殼因?yàn)槭遣讳P鋼材料，它的熱導(dǎo)率比較高，很容易散熱，這樣將降低換熱器的工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服傳統(tǒng)換熱器進(jìn)氣管和出氣管因?yàn)殚g隔距離長在通入不同溫度的流體時(shí)因?yàn)闊崦浝淇s而容易出現(xiàn)變形或斷裂的問題提供一種新型的管殼式換熱器。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0005]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0006]I)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)改進(jìn)的換熱器因?yàn)榘蚜黧w接管的位置放置到管殼的一端，接管之間的管殼的距離變小，因此在相同條件下接管之間的變形減小，不易引起接管焊接處的變形和斷裂，延長換熱器的工作壽命。
[0007]2)在傳統(tǒng)換熱器的外面包一層真空罐，有效的減少熱量的散發(fā)，提高換熱器的工作效率。
[0008]下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】

[0009]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]附圖標(biāo)記:1.第一流體出氣管;2.第一流體進(jìn)氣管;3.第二流體進(jìn)氣管;4.第二流體出氣管；5.夕卜殼;6.內(nèi)殼;7.中傳熱管;8.后孔板；9.前孔板；10.邊傳熱管；11.套管；12.套筒;13.換熱前區(qū)；14.換熱區(qū)；15.換熱后區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ]如圖1所不，一種管殼式換熱器，包括換熱器的殼體和殼體內(nèi)的傳熱管，所述傳熱管的兩端分別連接前孔板9和后孔板8，前孔板9和后孔板8的邊緣與殼體內(nèi)壁密封連接，前孔板9和后孔板8的通孔相對應(yīng)，每對相對應(yīng)的通孔之間連接一根傳熱管，前孔板9和后孔板8將殼體內(nèi)部腔體分隔成換熱前區(qū)13、換熱區(qū)14和換熱后區(qū)15三部分，所述傳熱管位于換熱區(qū)內(nèi)14，
[0012]前孔板9和后孔板8上均設(shè)置有一個(gè)中孔和圍繞中孔的多個(gè)邊孔，前孔板9中孔的直徑大于后孔板8中孔的直徑，前孔板9和后孔板8相對的邊孔之間通過邊傳熱管10密封連接；
[0013]—根中傳熱管7經(jīng)過換熱前區(qū)穿過前孔板9中孔與后孔板8中孔邊緣密封連接，所述中傳熱管7的直徑小于前孔板9中孔直徑而不小于后孔板8中孔直徑，所述中傳熱管7位于換熱前區(qū)13的部分連接第一流體進(jìn)氣管2;
[0014]所述中傳熱管7位于換熱區(qū)14的部分外部套有一個(gè)長度小于邊傳熱管7的套管11，所述套管11的一端與前孔板9中孔邊緣密封連接另一端為自由端，具有開口，可供氣體流出；
[0015]所述中傳熱管7位于換熱前區(qū)的部分外部套有一個(gè)套筒12，所述套筒12的一端與前孔板中孔邊緣密封連接另一端連接有第二流體進(jìn)氣管3，本實(shí)施例中:套筒12另一端的端口封閉與中傳熱管7的外壁密封連接，在該封閉端口旁的管壁上設(shè)置有第二流體進(jìn)氣管3;
[0016]所述中傳熱管7的外壁與所述套管11、套筒12間均存在間隙，該間隙為第二流體的進(jìn)入通道;而中傳熱管7為第一流體的進(jìn)入通道；
[0017]所述換熱前區(qū)13設(shè)置有第一流體出氣管I，所述換熱區(qū)14設(shè)置有第二流體出氣管4。
[0018]所述殼體包括內(nèi)殼6和外殼5，所述內(nèi)殼6和外殼5之間為真空層。
[0019]所述套管11長度為邊傳熱管10長度的2/3?4/5。所述第二流體出氣管4位于自前孔板起至所述套管長度1/3位置的區(qū)域內(nèi)。
[0020]所述孔板邊孔的數(shù)目至少為3個(gè)，優(yōu)選為6個(gè)以上，以中孔為圓心，沿兩個(gè)不同半徑的圓周均勻排布。中傳熱管7的直徑大于邊傳熱管10的直徑，中傳熱管7的直徑至少為邊傳熱管1直徑的3倍。
[0021]套管11和套筒12為可連接為一個(gè)整體形成第二流體進(jìn)入通道。本實(shí)施例中可以為一根直徑與前孔板9中孔直徑相同的管道，通過前孔板9中孔并且套在中傳熱管7的外部。
[0022]通過對傳統(tǒng)換熱器的結(jié)構(gòu)的分析可知，兩個(gè)接管的距離越小，那么接管間管殼受溫度變化引起的變形量越小，那么接管焊接處就越不易引起變形斷裂。本實(shí)用新型改進(jìn)了傳統(tǒng)換熱器的結(jié)構(gòu)，縮短換熱器上接管的距離，將換熱器的接管焊接到換熱器的一頭。
[0023]如圖1所示，第一流體從第一流體進(jìn)氣管2管口流入，直到前孔板9，通過前孔板9上的中孔進(jìn)入右側(cè)的換熱區(qū)14腔體內(nèi)的中傳熱管7內(nèi)，通過后孔板8上的中孔進(jìn)入換熱后區(qū)15，然后通過后孔板8上的邊孔進(jìn)入邊傳熱管10，從邊傳熱管10流出到前孔板9左側(cè)的換熱前區(qū)13腔體內(nèi)，并通過第一流體出氣管I流出。流體B通過第二流體進(jìn)氣管3進(jìn)入中傳熱管7與套筒12的間隙內(nèi)，再經(jīng)過前孔板9的中孔進(jìn)入到中傳熱管7與套管11的間隙中，并通過套管11的端口進(jìn)入到換熱區(qū)14內(nèi)并在此經(jīng)過換熱，最終通過第二流體出氣管4流出。
[0024]兩種流體仍然通過傳熱管傳遞熱量。因?yàn)閾Q熱器的接管都放置到管殼的一頭，接管之間的距離減小，因此在相同的條件下，接管間的管殼變形量減小，接管處焊接處的變形減小，跟傳統(tǒng)換熱器相比，此種換熱器將延長工作壽命。
[0025]針對換熱器管殼散熱問題，在換熱器的外層罐外加一層真空罐，如圖在外殼5和內(nèi)殼6之間為真空。因?yàn)檎婵盏臒釋?dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于不銹鋼材料的熱導(dǎo)率，這樣將有效阻止熱量通過內(nèi)殼6散發(fā)，提高換熱器的工作效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種管殼式換熱器，包括換熱器的殼體和殼體內(nèi)的傳熱管，所述傳熱管的兩端分別連接前孔板和后孔板，前孔板和后孔板的邊緣與殼體內(nèi)壁密封連接，前孔板和后孔板的通孔相對應(yīng)，每對相對應(yīng)的通孔之間連接一根傳熱管，前孔板和后孔板將殼體內(nèi)部腔體分隔成換熱前區(qū)、換熱區(qū)和換熱后區(qū)三部分，所述傳熱管位于換熱區(qū)內(nèi)， 其特征在于:前孔板和后孔板上均設(shè)置有一個(gè)中孔和圍繞中孔的多個(gè)邊孔，前孔板中孔的直徑大于后孔板中孔的直徑，前孔板和后孔板相對的邊孔之間通過邊傳熱管密封連接； 一根中傳熱管經(jīng)過換熱前區(qū)穿過前孔板中孔與后孔板中孔邊緣密封連接，所述中傳熱管的直徑小于前孔板中孔直徑而不小于后孔板中孔直徑，所述中傳熱管位于換熱前區(qū)的部分連接第一流體進(jìn)氣管； 所述中傳熱管位于換熱區(qū)的部分外部套有一個(gè)長度小于邊傳熱管的套管，所述套管的一端與前孔板中孔邊緣密封連接另一端為自由端； 所述中傳熱管位于換熱前區(qū)的部分外部套有一個(gè)套筒，所述套筒的一端與前孔板中孔邊緣密封連接另一端連接有第二流體進(jìn)氣管； 所述中傳熱管的外壁與所述套管內(nèi)壁、套筒內(nèi)壁間均存在間隙； 所述換熱前區(qū)設(shè)置有第一流體出氣管，所述換熱區(qū)設(shè)置有第二流體出氣管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器，其特征在于:所述殼體包括內(nèi)殼和外殼，所述內(nèi)殼和外殼之間為真空層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器，其特征在于:所述套管長度為邊傳熱管長度的2/3?4/5。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器，其特在于:所述第二流體出氣管位于自前孔板起至所述套管長度1/3位置的區(qū)域內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器，其特在于:所述孔板邊孔的數(shù)目至少為3個(gè)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器，其特在于:所述孔板邊孔的數(shù)目至少為6個(gè)，以中孔為圓心，沿兩個(gè)不同半徑的圓周均勻排布。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器，其特在于:所述中傳熱管的直徑至少為邊傳熱管直徑的3倍。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器，其特在于:所述套管和套筒為連接為一個(gè)整體形成第二流體進(jìn)入通道。
【文檔編號】F28D7/16GK205690939SQ201620589350
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月17日 公開號201620589350.0, CN 201620589350, CN 205690939 U, CN 205690939U, CN-U-205690939, CN201620589350, CN201620589350.0, CN205690939 U, CN205690939U
【發(fā)明人】曲來生
【申請人】日照海達(dá)爾加氣設(shè)備有限公司