防垢换热器的制作方法

本发明涉及换热技术领域，特别是涉及一种防垢换热器。

背景技术：

石化行业中，换热器结垢是不可避免的，为保证工艺装置的长周期运行，有些换热器必须定期拆开清洗，这样做一方面费时费力，增加操作成本，另一方面，频繁的拆装换热器导致换热器易于发生密封损坏，从而引起物流泄露，严重的会影响生产正常运行。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种能够有效减少换热管结垢问题的防垢换热器。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种防垢换热器，包括：

壳体，所述壳体的两端具有敞口，且所述壳体的侧壁设有壳程液口；

两个管板，两个所述管板分别设于所述壳体的敞口；

两个封头，每个所述封头分别与一个所述管板相连接形成封头腔，且每个所述封头设有管程液口；

多个换热管，多个所述换热管穿设于两个所述管板之间且连通两个所述封头腔；每个所述换热管中可拆卸地设有保持架，所述保持架将所述管体的管腔限定为多个防垢段，每个所述防垢段中填充有一个防垢块。

其中，所述换热管至少一端设有内螺纹，每个所述内螺纹连接一个空心螺杆，所述空心螺杆用于固定所述保持架。

其中，所述换热管的两端均设有内螺纹。

其中，所述空心螺杆连接有固定端头，所述固定端头设有液体通孔。

其中，所述防垢块由金属制成。

其中，所述防垢块由塑料制成。

其中，所述塑料为有机硅塑料。

其中，所述防垢块为镂空多面体或者镂空球体。

其中，所述保持架包括架体和设于所述架体上的多个固定节。

(三)有益效果

本发明提供的防垢换热器，在换热管中设置保持架，将换热管限定为多个防垢段，换热器管程的流体流量在一定范围波动时，防垢块在防垢段中浮动，与换热管内壁碰撞摩擦，减少换热管内壁结垢，延长换热器的清洗时间。

附图说明

图1为本发明防垢换热器实施例的剖视图；

图2为本发明防垢换热器实施例的换热管的剖视图；

图3为图2中沿A-A方向的剖视图；

图4为本发明防垢换热器实施例的换热管的剖视图。

图中，1：壳体；11：壳程液口；2：管板；3：封头；30：封头腔；31：管程液口；4：换热管；40：防垢段；41：限位环；5：保持架；51：架体；511：长杆；512：加固圆环；52：固定节；6：防垢块；7：空心螺杆；8：固定端头；81：液体通孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连 接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

如图1至3所示，本实施例的防垢换热器，包括：壳体1、两个管板2、两个封头3和多个换热管4，壳体1的两端具有敞口，且壳体1的侧壁设有壳程液口11，如图1所示，壳程液口11为两个，分别设于壳体1的两端位置。两个管板2分别设于壳体1的两端的敞口。每个封头3分别与一个管板2相连接形成封头腔30，且每个封头3设有管程液口31。多个换热管4穿设于两个管板2之间且连通两个封头腔30；每个换热管4中可拆卸地设有保持架5，保持架5将管体4的管腔限定为多个防垢段40，每个防垢段40中填充有一个防垢块6。

在换热管4中设置保持架5，将换热管4限定为多个防垢段40，在使用时，换热器管程的流体流量在一定范围波动时，防垢块6在防垢段40中浮动，与换热管4内壁碰撞摩擦，减少换热管4内壁结垢，延长换热器的清洗时间。在保持换热管4内壁清洁的同时，防垢块6通过不断的自身旋转，对流体进行扰动，减小了径向传热温差，达到强化传热的目的。当使用一段时间后，防垢块6磨损，需要更换防垢块6，此时，将保持架5移出换热管4，取出被磨损的防垢块6；在移动保持架5进入换热管4时，依次放入新的防垢块6，装配好封头3后就可以重新投入使用。

保持架5在换热管4中的固定方式有多种，例如使用固定夹固定保持架5。为了较好地固定保持架5，且方便于更换防垢块6，本实施例中，换热管4的两端均设有内螺纹，每个内螺纹均连接一个空心 螺杆7，空心螺杆7用于固定保持架，即如图所示，两个空心螺杆7夹持保持架。使用者可以通过拆卸任何一端的空心螺杆7对防垢块6进行更换。

优选的，换热管4均匀排布于管板2上，使换热均匀，提高换热效果。

进一步的，为了方便于拧动空心螺杆7，空心螺杆7连接有固定端头8，固定端头8设有液体通孔81。设置固定端头，安装时或者更换防垢块6的过程中可以不需要采用扳手工具。

进一步的，防垢块6由金属或者塑料制成。优选的，防垢块6可以镂空结构，也可以实心结构，外形可以是球体、多面体或者花球体。本实施例中，防垢块6制成镂空多面体或者镂空球体。采用镂空结构，流体的流动性能较好，减少由于防垢块引起的换热器内管程液体压力降。对于金属制成的防垢块6，优选采用铝等硬度较小的金属制成，避免换热管被防垢块磨损；对于塑料制成的防垢块，优选采用有机硅塑料制成。

进一步的，保持架5包括架体51和设于架体51上的多个固定节52。架体51具有多种实现形式，例如采用一根杆。本实施例中，如图2和3所示，本发明的架体51包括多个长杆511和多个加固圆环512，多个长杆511环形布置，多个加固圆环连接在长杆511上。具有多个间隔布置的加固圆环512，在抽出保持架5时，能够对换热管4的内壁起到刮扫的作用，清除换热管内壁的结垢。

本发明中防垢块在换热管内所受到的力的计算式为：

V×ρ_q×g＝V×ρ_f×g+△P×A

其中，V为防垢块体积，ρ_q为防垢块材料的密度，ρ_f为换热管内流体密度，△P为防垢块沿管内流体方向的前后压差，A为防垢填料的最大截面积，g指重力常数。

在本发明中，每个换热管中的防垢块可以结构相同、体积相同且 材质相同，也可以不完全相同。例如：

根据上述计算式，同一换热管内的多个防垢块的体积不完全相同，多个防垢块的材质相同。在一定流体流量与压力范围内，防垢块将处于换热管内不同的位置，并且随着流量或压力的波动在一定范围内上下移动，并与换热管内壁碰撞摩擦，去除污垢，保持换热管内壁的清洁。

根据上述的计算式，也可以采用不同密度材料制成的防垢块，具体的由管程流体流量和性质决定。

需要说明的是，将每个换热管中的防垢块设置为不完全相同，例如材质不完全相同、体积不完全相同或者形状不完全相同，甚至都不相同。

需要说明的是，如图4所示，图4示出了另一种实施例的换热管剖视图。本实施例中，仅在换热管4的一端设置空心螺杆8，另一端设置限位环41进行限位。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。