一种热源多级利用的换热器的制作方法

文档序号:12529777阅读:477来源:国知局

本实用新型涉及一种换热器,具体的说是一种热源多级利用的换热器。



背景技术:

管壳式换热器是目前应用最广泛的换热设备,现有的管壳式换热器一般是在圆筒形的壳体内放置了由许多换热管组成的管束,管子的两端或一端固定在管板上,管板和壳体焊接;在壳体内安装多块折流板支撑换热管,并通过拉杆和定居管将其与管子组装在一起;管箱位于管壳式换热器的两端,壳体和管箱均开有流体的进出口来保证工艺换热要求。

目前现有的固定管板式换热器,管束连接在管板上,管板与壳体焊接,壳程流体沿着交错的折流板形成的流道内绕流流动;与管程内的流体换热。该结构简单、换热管布置紧凑、能承受较高的压力。在炼油、化工、生物医药、电厂等行业,为了满足工艺要求,常要求物料和中间产物处于特定的温度和压力值。工业上常利用工业废热、高品位中间产物热源或蒸汽热源等通过换热器来实现热量交换,满足物料流体的工艺要求。但是传统的管壳式换热器均是单管束结构,热源与工艺物料换热一次后,就排放掉了,此部分热源仍有很高的热量,不符合国家节能减排的战略方针。另外采用高温热源时,管束与壳体的壁温或材料的线膨胀系数相差较大,壳体和管束产生较大的热应力。



技术实现要素:

本实用新型目的是为解决上述技术问题的不足,提供一种热源多级利用的换热器,可以根据工艺需要分成多段布置,每个换热组件的筒体外壳内均有流体与管束内的流体换热,一台换热器满足多台换热器的能达到的工况需求;同时可减小热应力,避免了柔性元件的设置。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种热源多级利用的换热器,其两端分别设有左端管箱和右端管箱;在左端管箱和右端管箱之间设有多个依次连接的换热组件,每个换热组件均具有独立的筒体外壳,筒体外壳上设有进口管和出口管,筒体外壳的两端均设有管板,每个筒体外壳内的管束均与其两端的管板相接,并且相邻的筒体外壳内的管束通过管板对接。

所述筒体外壳内分布有交错设置的折流板。

所述折流板与管束通过拉杆和定距管组装在一起。

相邻的换热组件内的管束通过管板上的紧固件和垫片密封固定连接在一起。

所述的换热组件优选为3个,包括换热组件Ⅰ、换热组件Ⅱ和换热组件Ⅲ。

所述换热组件下方设有多个可支撑换热组件的鞍座。

所述换热组件下方所设鞍座的数量,可根据实际需要进行设置,优选为1个。

有益效果是:

1、本实用新型热源多级利用的换热器,根据工艺需要将管束分成多段;高温热源通过管程入口进入换热管,换热组件中的管束与其所在的筒体外壳内的流体换热。通过工艺计算可以合理设置每段管束的长度及折流板的设置,满足多工况需求。来达到在一种管程工况下,筒体外壳可以有多种换热工况,其结构能够保证热量的梯级利用,提高了能量利用效率。可广泛应用于石油、化工、生物医药、电力等行业中,实现热源的梯级利用。

2、本实用新型热源多级利用的换热器,共用一个管程下,多管束设计,结构更紧凑,同时还节省了多台换热器所需的管箱部分材料,降低了制造成本。实现热源梯级利用,多级换热,降低热源温度与壳程内温度的不匹配,减小热应力,避免了柔性元件的设置。

附图说明

图1是本实用新型的热源多级利用的换热器结构示意图;

图中标记是:1、左端管箱,2、右端管箱,3、换热组件,31、筒体外壳,32、管板,33、紧固件,34、垫片,35、管束,36、折流板,37、拉杆,38、定距管;4、换热组件Ⅰ,5、换热组件Ⅱ,6、换热组件Ⅲ,7、鞍座。

具体实施方式

如图所示,一种热源多级利用的换热器,其两端分别设有左端管箱1和右端管箱2;在左端管箱1和右端管箱2之间设有多个依次连接的换热组件3,每个换热组件3均具有独立的筒体外壳31,筒体外壳31上设有进口管和出口管,筒体外壳31的两端均设有管板32,每个筒体外壳31内的管束35均与其两端的管板32相接,并且相邻的筒体外壳31内的管束通过管板对接。

所述筒体外壳31内分布有交错设置的折流板36。

所述折流板36与管束35通过拉杆37和定距管38组装在一起。

相邻的换热组件3内的管束通过管板上的紧固件33和垫片34密封固定连接在一起。

所述的换热组件3优选为3个,包括换热组件Ⅰ4、换热组件Ⅱ5和换热组件Ⅲ6。

所述换热组件3下方设有多个可支撑换热组件3的鞍座7。

所述换热组件3下方所设鞍座7的数量可根据需要进行设置,优选为1个。本实用新型中的热源多级利用的换热器的换热部,相邻的管束通过管板上的紧固件和垫片来达到连接和密封的要求。根据工艺条件要求,合理布置每段管束的长度和折流板的布置方式。来达到在一种管程工况下,壳程可以有多种换热工况,其结构能够保证管程热源的梯级利用,提高了能量利用效率,同时降低了制造成本。另外热源多级换热,降低热源与壳程内温度的不匹配温度,减小热应力。

实施例

其主体结构与具体实施方式相同,本实施例中的换热组件有3个,管束分成三段,管程流体与每段管束对应的筒体外壳内流体换热,管程热源可以满足三种不同换热工况的需求,提高了能源利用效率。可广泛应用于石油、化工、生物医药、电力等行业中,实现热源的梯级利用。

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