具有非平型管板的管壳式换热器的制作方法

本实用新型涉及换热器领域，具体涉及一种具有非平型管板的管壳式换热器。

背景技术：

壳管式换热器适用的操作温度与压力范围较大，制造成本低，清洗方便，处理量大，是工业过程热量传递中应用最为广泛的一种换热器。

传统壳管式换热器，一般换热管的外径为19 mm或25 mm，中心距为25 mm或32 mm，而在一些具有较小流量或特殊行业中，如在制冷行业，多采用较小管径的换热管，其外径多为7～10 mm左右，孔桥宽度低至3～4 mm，大大提高加工制造难度，而且因为焊缝间距较小，使焊缝热影响区相互影响，也会影响成品质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、实用性强、制备工艺简单、可以有效增大换热管在管板上的安装距离的具有非平型管板的管壳式换热器。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种具有非平型管板的管壳式换热器，包括壳体、换热管、管箱和管板，所述管板为凹向所述管箱的非平型管板，所述管板对应各所述换热管设有孔，所述换热管安装在所述孔内并连通所述管箱内部。

基于上述，所述管箱上安装管箱封头，所述管箱封头和所述管板间设置有支撑杆，所述支撑杆的两端分别固定连接所述管箱封头和所述管板。

基于上述，所述管箱上安装管箱封头，所述管箱封头和所述管板间设置有隔板，所述隔板的两端分别固定连接所述管箱封头和所述管板，且把所述管箱分隔为进口管箱和出口管箱两部分，管程进口管穿过所述管箱封头与所述进口管箱相连通，管程出口管穿过所述管箱封头与所述出口管箱相连通。

基于上述，所述管程进口管内设有SK静态混合器或其他类型气液混合装置。

基于上述，所述管箱封头的内侧对应所述管程进口管位置设有筛网结构，所述筛网结构的开口端朝向所述管程进口管。

基于上述，所述筛网结构中筛孔为圆形、三角形或其他多边形。

基于上述，所述管板为球形、椭球形或其他凸起形状。

基于上述，所述壳体的壳程进出口处设置有导流筒，所述管板安装在所述导流筒的外端。

基于上述，所述换热管为内螺纹管，内壁设有正反螺旋交替循环的连续凸起或凹槽。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体地说，本实用新型具有以下优点：

1、该具有非平型管板的管壳式换热器包括壳体、换热管、管箱和管板，所述管板为非平型管板，所述换热管安装在所述管板的孔内，可以有效增大所述管板上各所述换热管间的中心间距，降低安装难度，增强所述换热管与所述管板的连接可靠性；所述管板为椭球形或球形管板时，管板的受力情况比平型管板受力更小，所以可以做得很薄，有利于降低热应力，也有助于节省原材料，降低生产成本。

2、所述管箱封头的内侧对应所述管程进口管位置设有筛网结构，所述筛网结构的开口端朝向所述管程进口管，罩在所述管程进口管的出口端，使管程流体先经过所述筛状结构再进入所述管箱内部，流体的主向流动阻力增大，在所述管箱内均匀分布，以相同的质量流量进入各所述换热管中，充分利用各根换热管进行换热。

3、所述管程进口管内设有混合装置，能使流体自身产生旋转，通过旋转方向的改变使流体混合，使流体以几乎相同的组分流体流入每根换热管；所述换热管为内螺纹管，其内壁设有正反螺旋交替循环的连续凸起或凹槽，强化管道内流体的混合。

4、所述壳体的壳程进出口处设置导流筒，可以防止进口处高速流体对管束的直接冲击，使得壳程流体均匀分布、壳程进出口段管束的传热面积得到充分利用，同时还减少传热死区及防止进出口段出现流体振动。

附图说明

图1 是本实用新型中具有非平型管板的管壳式换热器的结构示意图。

图2 是本实用新型中所述管箱的结构示意图。

图中：1.管程进口管；2.SK静态混合器；3.筛状结构；4.管板；5.换热管；6.管程出口管；7.隔板；8.管箱封头；9.壳体；10.导流筒；11.壳程出入口。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图1、图2所示，一种具有非平型管板的管壳式换热器，包括壳体9、换热管5、管箱和管板4，所述管板4为凹向所述管箱的非平型管板，可根据需求设置所述管板4为椭球形、球形管板或其他凸起形状，所述管板4对应各所述换热管5设有孔，所述换热管5安装在所述孔内并连通所述管箱内部，可以有效增大所述管板4上各所述换热管5间的中心间距，降低安装难度，增强所述换热管5与所述管板4的连接可靠性；而且凸起形的管板的受力情况比平型管板受力更小，所以可以做得很薄，有利于降低热应力，也有助于节省原材料，降低生产成本。

所述管箱上安装管箱封头8，所述管箱封头8和所述管板4间设置有隔板7，所述隔板7的两端分别固定连接所述管箱封头8和所述管板4，且把所述管箱分隔为进口管箱和出口管箱两部分，管程进口管1穿过所述管箱封头8与所述进口管箱相连通，管程出口管6穿过所述管箱封头8与所述出口管箱相连通。

进一步的，可在所述管程进口管1内置SK静态混合器2或其他类型气液混合装置。所述SK静态混合器2包括若干混合元件，混合元件对流体介质不断切割，使流经的介质液滴被不断分散切割为较小的微团，随后又在两个混合元件间汇合得到混合，混合元件使流体介质产生径向速度脉冲，且流动方向的随时变化也导致分流和合流，在增大接触面积的同时可产生主体对流或涡旋运动，使流体混合均匀。

为使管程流体均匀的流入各个换热管5，所述管箱封头8的内侧对应所述管程进口管1位置设有筛网结构3，所述筛网结构3的开口端朝向所述管程进口管1，罩在所述管程进口管1的出口端，使管程流体先经过所述筛状结构3再进入所述进口管箱，流体的主向流动阻力增大，朝向换热管入口的各个方向阻力更加均匀，在所述进口管箱内均匀分布，以相同的质量流量进入各换热管5中，充分利用各根换热管5；可根据流量大小，设置筛状结构3为圆形、三角形等各种形状，筛孔也可以为圆形、多边形等多种形式，筛孔的大小以及距离所述管程进口管1的距离也可根据具体情况进行调整。

为了强化管道内流体的混合，所述换热管5为内螺纹管，其内壁设有正反螺旋交替循环的连续凸起或凹槽，它能使流体自身产生旋转，通过旋转方向的改变使流体混合，以及流道的位置或截面积发生变化，能使流体产生“自身搅拌”作用，换热更加充分

为防止流体直接冲刷换热管束以及充分利用换热管在换热器中的换热，所述壳体9的壳程进出口11处设置有导流筒10，所述管板4安装在所述导流筒10的外端。所述导流筒10不仅可以防止进口处高速流体对管束的直接冲击，使得壳程流体均匀分布、壳程进出口段管束的传热面积得到充分利用，同时还减少传热死区及防止进出口段出现流体振动。

在其它实施例中，与上述实施例不同之处在于：所述管箱封头和所述管板间设置有支撑杆，所述支撑杆的两端分别固定连接所述管箱封头和所述管板。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。