专利名称：管程可自由膨胀的管壳式换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及换热装置技术领域，更具体地说，涉及一种管程可自由膨胀的管壳式换热器。
背景技术：
目前，换热器在石油、化工、冶金、电力、机械等行业具有广泛的应用，通过换热器实现高低温流体之间的热量交换，从而达到加热冷流体或冷却热流体之目的。管壳式换热器是应用最广泛的一种换热器形式，该形式换热器工作时冷热流体分别在管程或壳程中流动，实现间壁式热交换。受不同应用场合的限制，管壳式换热器可设计为圆筒形或方体形，无论何种形式的管壳式换热器，如何防止由于管壳程流体温度不同，管壳程膨胀应力不一致而导致的设备损坏，都是换热器设计、制造过程中必须重点考虑的问题，尤其是冷热流体温差较大的场合。对于圆筒形管壳式换热器可遵照GB151标准进行设计、制造，圆筒形管壳式换热器可通过设置壳体膨胀节、U形换热管、浮头、填料函等形式防止管壳程膨胀应力不一致造成的设备损坏。而对于方体形管壳式换热器，由于其应用场合及形状的特殊性，往往难以实现设置壳体膨胀节、浮头、填料函等结构形式。部分方体形管壳式换热器通过设置U形换热管的方式防止管壳程膨胀应力不一致造成的设备损坏，但是这种换热器结构复杂、制造困难、成本较高，而且单管程换热器无法设置U形换热管。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种结构简单、管壳程流体密封性好的管程可自由膨胀的管壳式换热器。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种管程可自由膨胀的管壳式换热器，包括壳体、换热管、管程进口集合室和管程出口集合室，所述壳体内设有前支撑管板和后支撑管板，所述换热管的一端穿过所述前支撑管板与所述管程进口集合室连通，所述换热管的另一端穿过所述后支撑管板与所述管程出口集合室连通，所述管程进口集合室与所述前支撑管板密封固定连接，所述换热器还包括膨胀管板和第一密封室，所述换热管的一端与所述前支撑管板密封固定连接，另一端穿过所述后支撑管板与所述膨胀管板密封固定连接，所述换热管和所述后支撑管板之间有间隙，所述管程出口集合室与所述膨胀管板密封固定连接，所述第一密封室与所述后支撑管板密封固定连接，所述管程出口集合室位于所述第一密封室内部。在本实用新型所述的管程可自由膨胀的管壳式换热器中，所述换热器还包括与所述管程出口集合室连通的管程排放管，所述管程排放管依次穿过所述后支撑管板和前支撑管板，所述管程排放管与所述前支撑管板密封固定连接，所述管程排放管与所述后支撑管板之间有间隙。在本实用新型所述的管程可自由膨胀的管壳式换热器中，所述前支撑管板和后支撑管板之间设有罩住所述管程排放管的第二密封室。[0007]在本实用新型所述的管程可自由膨胀的管壳式换热器中，所述管程进口集合室上设有管程进口连接法兰，所述管程排放管上设有管程出口连接法兰。在本实用新型所述的管程可自由膨胀的管壳式换热器中，所述管程排放管与所述管程出口集合室通过弯管密封连接。在本实用新型所述的管程可自由膨胀的管壳式换热器中，所述管程进口集合室上设有排泄阀。在本实用新型所述的管程可自由膨胀的管壳式换热器中，所述壳体上设有壳程进口和壳程出口。在本实用新型所述的管程可自由膨胀的管壳式换热器中，所述换热管为光管、翅片管或螺旋管。实施本实用新型的管程可自由膨胀的管壳式换热器，具有以下有益效果:(1)，换热管的一端与前支撑管板密封固定连接，另一端与后支撑管板之间有间隙，换热管可自由膨胀，管程可自由膨胀，防止管壳程膨胀应力不一致而导致的设备损坏，延长了设备使用寿命。(2)，通过设置第一密封室可以保证换热管在后支撑管板侧密封，管壳程内的流体均可以保证独立密封，换热器运行稳定。(3)，本实用新型管程可自由膨胀的管壳式换热器结构简单，制造成本低。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:图1为本实用新型管程可自由膨胀的管壳式换热器的主视图；图2为本实用新型管程可自由膨胀的管壳式换热器的左视图；图3为图1的A-A剖视图；图4为图2的B-B剖视图；图5为图3的C部分放大图；图6为图3的D部分放大图；图7为图4的E部分放大图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式
。如图1-图7所示，本实用新型的管程可自由膨胀的管壳式换热器包括壳体10、换热管4、管程进口集合室2、管程出口集合室14、膨胀管板13和第一密封室5。壳体10内设有前支撑管板11和后支撑管板12，换热管4的一端穿过前支撑管板11与管程进口集合室2连通，换热管4的另一端穿过后支撑管板12与管程出口集合室14连通。管程内的流体通过管程进口集合室2依次进入换热管4和管程出口集合室14内，并从管程出口集合室14流出。管程进口集合室2与前支撑管板11密封固定连接，确保管程内的流体不会进入壳程内。换热管4的一端与前支撑管板11密封固定连接，另一端穿过后支撑管板12与膨胀管板13密封固定连接，换热管4和后支撑管板12之间有间隙。由于换热管4只有一端固定在壳体10端，因此换热管4在活动的一端可以自由膨胀，换热管4和后支撑管板12不会因为膨胀应力不一致而导致设备受损，防止管壳程膨胀应力不一致而导致的设备损坏，延长了设备使用寿命。管程出口集合室14与膨胀管板13密封固定连接，第一密封室5与后支撑管板12密封固定连接，管程出口集合室14位于第一密封室5内部。设置第一密封室5罩住管程出口集合室14，可以保证换热管4在后支撑管板12侧密封，管壳程内的流体均可以保证独立密封，换热器运行稳定。本实施例中的密封固定连接的方式为密封焊接，但其只是一种优选的实施方式，密封固定连接也可以通过螺纹连接件、密封垫等其它方式实现。本实用新型管程可自由膨胀的管壳式换热器结构简单，制造成本低，并且换热管4形式适应性广，可为光管、翅片管、螺旋管等。换热器还包括管程排放管7，管程排放管7与管程出口集合室14连通，管程排放管7与管程出口集合室14通过弯管密封连接。管程排放管7依次穿过后支撑管板12和前支撑管板11，管程排放管7与前支撑管板11密封固定连接，管程排放管7与后支撑管板12之间有间隙，管程排放管7在受热时也可自由膨胀。前支撑管板11和后支撑管板12之间设有罩住管程排放管7的第二密封室8，保证壳程流体介质和管程流体介质的密封独立。管程进口集合室2上设有管程进口连接法兰I，管程排放管7上设有管程出口连接法兰6。壳体10上设有壳程进口和壳程出口，本实施例中的壳程进口和壳程出口为方法兰3。管程进口集合室2上可以设置排泄阀9，设备检修或工作异常时可通过排泄阀9排放管程流体。上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
权利要求1.一种管程可自由膨胀的管壳式换热器，包括壳体(10)、换热管(4)、管程进口集合室(2)和管程出口集合室(14)，所述壳体(10)内设有前支撑管板(11)和后支撑管板(12)，所述换热管(4)的一端穿过所述前支撑管板(11)与所述管程进口集合室(2)连通，所述换热管(4)的另一端穿过所述后支撑管板(12)与所述管程出口集合室(14)连通，所述管程进口集合室(2)与所述前支撑管板(11)密封固定连接，其特征在于，所述换热器还包括膨胀管板(13)和第一密封室(5)，所述换热管(4)的一端与所述前支撑管板(11)密封固定连接，另一端穿过所述后支撑管板(12)与所述膨胀管板(13)密封固定连接，所述换热管(4)和所述后支撑管板(12)之间有间隙，所述管程出口集合室(14)与所述膨胀管板(13)密封固定连接，所述第一密封室(5)与所述后支撑管板(12)密封固定连接，所述管程出口集合室(14)位于所述第一密封室(5)内部。
2.根据权利要求1所述的管程可自由膨胀的管壳式换热器，其特征在于，所述换热器还包括与所述管程出口集合室(14)连通的管程排放管(7)，所述管程排放管(7)依次穿过所述后支撑管板(12 )和前支撑管板(11 )，所述管程排放管(7 )与所述前支撑管板(11)密封固定连接，所述管程排放管(7)与所述后支撑管板(12)之间有间隙。
3.根据权利要求2所述的管程可自由膨胀的管壳式换热器，其特征在于，所述前支撑管板(11)和后支撑管板(12 )之间设有罩住所述管程排放管(7 )的第二密封室(8 )。
4.根据权利要求2所述的管程可自由膨胀的管壳式换热器，其特征在于，所述管程进口集合室(2 )上设有管程进口连接法兰(I)，所述管程排放管(7 )上设有管程出口连接法兰(6)。
5.根据权利要求2所述的管程可自由膨胀的管壳式换热器，其特征在于，所述管程排放管(7)与所述管程出口集合室(14)通过弯管密封连接。
6.根据权利要求1所述的管程可自由膨胀的管壳式换热器，其特征在于，所述管程进口集合室(2 )上设有排泄阀(9 )。
7.根据权利要求1所述的管程可自由膨胀的管壳式换热器，其特征在于，所述壳体(10)上设有壳程进口和壳程出口。
8.根据权利要求1所述的管程可自由膨胀的管壳式换热器，其特征在于，所述换热管(4)为光管、翅片管或螺旋管。
专利摘要本实用新型涉及一种管程可自由膨胀的管壳式换热器，包括壳体(10)、换热管(4)、管程进口集合室(2)和管程出口集合室(14)，所述壳体(10)内设有前支撑管板(11)和后支撑管板(12)，所述换热器还包括膨胀管板(13)和第一密封室(5)，所述换热管(4)的一端与所述前支撑管板(11)密封固定连接，另一端穿过所述后支撑管板(12)与所述膨胀管板(13)密封固定连接，所述换热管(4)和所述后支撑管板(12)之间有间隙，所述管程出口集合室(14)位于所述第一密封室(5)内部。本实用新型的换热器能防止管壳程膨胀应力不一致而导致的设备损坏，延长了设备使用寿命，同时结构简单，制造成本低。
文档编号F28F9/04GK202993917SQ20122068680
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者秦凤华, 徐少春, 高聪春 申请人:中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司