板壳式折流板换热器的制作方法

本实用新型涉及换热器制造技术领域，更具体地，涉及一种板壳式折流板换热器。

背景技术：

传统管壳式折流板换热器结构简单、技术成熟、适用广泛，但存在传热效率低、占地面积大等缺点。板式换热器换热效率高，结构紧凑占地少，但承压能力低、易泄露。板壳式换热器将板束置于压力壳体内，提高了换热器的承压能力，减少了换热流体外漏的可能性。同时板壳式换热器继承了板式换热器换热效率高、结构紧凑的优点。板壳式换热器结合传统管壳式换热器和板式换热器二者的优点，符合国家发展绿色、节能、环保高效换热装备产品的发展方向。但是现有的板壳式换热器在传热效率以及承压能力上仍有待于进一步提高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种换热效率高、结构紧凑的板壳式折流板换热器。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种板壳式折流板换热器，包括壳体和设置在所述壳体内的板束组件，所述板束组件包括：板管组，由多个板管叠落焊接形成，各板管内部形成纵向管程流道，多个板管的叠落空间形成横向壳程流道；隔流条，设置于多个板管的叠落空间形成的横向壳程流道，引导壳程流体横向流过壳程流道；压紧板，上下夹持板管组；旁路挡板，设置于壳体和压紧板之间、沿纵向对称分布于压紧板的上下侧； 折流板，设置于壳体和板管组之间，沿纵向依次交替分布于板管组和压紧板两侧；固定管板，与板管组的一端密封连接；内浮头箱，与板管组的另一端密封连接；板管组为多个，多个板管组按分程形式依次叠落，形成多管程换热器，其中，至少有一个板管组通过膨胀节与内浮头箱密封连接。

优选地，所述纵向管程流道和所述横向壳程流道呈现纵横“十字”交叉方向。

进一步地，多个板管组中的一个板管组与内浮头箱直接密封连接或通过膨胀节密封连接，其它板管组通过膨胀节与内浮头箱密封连接。

进一步地，膨胀节为矩形膨胀节或圆筒形膨胀节。

进一步地，膨胀节与板管组通过过渡部件连接，过渡部件不限于图中所示的形状及形式，可以是任意形状的部件。例如：矩形筒节、圆形筒节、开孔的矩形(或圆形)端板、开孔端板连接球形封头变径段、开孔端板连接圆筒变径段、或天圆地方的变径锥段等。

进一步地，所述板管由多个相互配合的带有横纵直通波纹的板片组对焊接形成。

进一步地，各板管由带有凹凸波纹的板片以凸纹对凸纹、凹纹对凹纹组对焊接形成。

进一步地，所述板束组件还包括拉筋，沿纵向间隔设置于所述板管组的两侧，与压紧板连接在一起。

进一步地，板片的横纵直通波纹与板片直边之间具有夹角。

进一步地，夹角范围为1-89°。

进一步地，所述板壳式折流板换热器为卧式换热器或立式换热器。

本实用型的板壳式折流板换热器大大增加了换热接触面积，压缩了换热器整体结构尺寸；横纵直通波纹，强化流体湍流；交叉横纵错流换热提高了换热器的传热效率。同时由于壳程设有折流板、隔流条、拉筋和压紧板等，使换热器的板束组件的承压能力提高。因此只要可以使用传统弓形 折流板管壳式换热器的场合，就可以使用本实用型的板壳式折流板换热器。本实用型的板束组件可装入现有的管壳式换热器的壳体，便于旧设备节能、降耗、改扩建改造。

本实用新型结构紧凑，换热效率高，是一种用于石油化工的高效节能板壳式折流板换热器。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本实用新型的一实施例的两管程板壳式折流板换热器的结构示意图。

图2示出了根据本实用新型的一实施例的两管程板壳式折流板换热器的板束的主视结构示意图，其中，所述膨胀节为矩形膨胀节。

图3示出了根据本实用新型的一实施例的两管程板壳式折流板换热器的板束的俯视结构示意图，其中，所述膨胀节为矩形膨胀节。

图4示出了根据本实用新型的一实施例的两管程板壳式折流板换热器的板束的主视结构示意图，其中，所述膨胀节为圆筒形膨胀节。

图5示出了根据本实用新型的一实施例的两管程板壳式折流板换热器的板束的俯视结构示意图，其中，所述膨胀节为圆筒形膨胀节。

图6示出了根据本实用新型的一个实施例的板壳式折流板换热器的立式结构示意图。

附图标记说明：

1-换热器壳体、2-板束、3-固定管板、4-折流板、5-隔流条、6-拉筋、7-旁路挡板、8-压紧板、9-板管组、10-膨胀节、11-内浮头箱、12-检修孔。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。

参照图1至图6，根据本实用新型的板壳式折流板换热器包括壳体1和设置在所述壳体1内的板束组件2，所述板束组件2包括：板管组9，由多个(二个或二个以上)板管叠落焊接形成，各板管内部形成纵向管程流道，多个板管的叠落空间形成横向壳程流道；隔流条5，设置于多个板管的叠落空间形成的横向壳程流道内，引导壳程流体横向流过壳程流道；压紧板8，上下夹持板管组9；旁路挡板7，设置于壳体1和压紧板8之间、沿纵向对称分布于压紧板8的上下侧；折流板4，设置于壳体1和板管组9之间，沿纵向依次交替分布于板管组9和压紧板8两侧，并与旁路挡板7焊接；固定管板3，与板管组9的一端密封连接；内浮头箱11，与板管组9的另一端密封连接；板管组9为多个，多个板管组9按分程形式依次叠落，形成多管程换热器，其中，至少有一个板管组9通过膨胀节10与内浮头箱11密封连接。

在根据本实用新型的板壳式折流板换热器中，所述板管组9为多个，其数量和换热器管程数相同，板束组件2根据管程数分为多个分程板管组9，多个分程板管组9均一端与固定管板3密封连接，另一端则与内浮头箱11分别连接，内浮头箱11可将不同的分程板管组9的管程流道相互联通，完成管程之间的流体折返。多个板管组9和内浮头箱11之间设置膨胀节10，可吸收不同分程板管组9之间热膨胀差。板束组件2置于换热器承压壳体1中，可在壳体1内自由膨胀，并能从壳体1中抽出进行清洗或检修。

在根据本实用新型的板壳式折流板换热器的一实施例中，参照图1至图5，多个板管组9中的一个板管组9与内浮头箱11直接密封连接，其它板管组9通过膨胀节10与内浮头箱11密封连接。在另一实施例中，多个 板管组9均与内浮头箱11通过膨胀节10密封连接。

在膨胀节10的一实施例中，膨胀节10为矩形膨胀节(参照图2和图3)或圆筒形膨胀节(参照图4和图5)。

当换热器管程为多管程时，管程流体通路为壳体1上的管程入口、管箱、板管组9的纵向管程流道、膨胀节10，在内浮头箱11内折返进入下一分程纵向管程流道，再返回管箱的管程出口。参照图1、图2和图4，图中的箭头符号方向为管程流体换热流向示意，箭头方向根据流体实际流向调整。附图中的管程入口和管程出口的位置未按视图关系标示，图中仅表示管程入口和管程出口的位置相对关系。

壳程流体由壳程入口进入，在折流板4、隔流条5和旁路挡板7引导下，在折流板4的缺口处折返，并“Z”字形反复多次流经横向壳程流道，折返流到壳程出口。管程流道和壳程流道呈现纵横“十字”交叉方向。管程流道内纵向流动的管程流体和壳程流道内“Z”字形折返流动的壳程流体实现纵横“十字”交叉错流换热，可以达到错流传热的换热效果。参照图3和图5，图中的箭头符号方向为壳程流体换热流向示意，箭头方向根据流体实际流向调整。附图中的壳程入口和壳程出口的位置未按视图关系标示，图中仅表示壳程入口和壳程出口的位置相对关系。

在根据本实用新型的板壳式折流板换热器中，横向壳程流道内设置横向隔流条5，隔流条5引导壳程流体横向流过壳程流道，减少壳程流道内的纵向漏流，增加壳程流体换热长度，提高了换热效率。旁路挡板7和折流板4引导壳程流体进入横向壳程流道进行换热，减少壳程旁路漏流，同时折流板4和隔流条5引导壳程流体“Z”向折返从壳程入口流到壳程出口，减少壳程流道内的纵向漏流。

在根据本实用新型的板壳式折流板换热器的一实施例中，所述板管由多个相互配合的带有横纵直通波纹的板片组对焊接形成。板束组件2的板片上压制有横纵直通波纹，相邻的板片的波纹的纹路均为反向对称，板片 长边组对焊接形成板管，相邻板管的短边组对焊接形成板管组9。相互反向对称的直通波纹扰动纵向管程流道和横向壳程流道内的换热流体，使其产生湍流，强化传热。在一实施例中，各板管可由带有凹凸波纹的板片以凸纹对凸纹、凹纹对凹纹组对焊接形成。

在根据本实用新型的板壳式折流板换热器的一实施例中，参照图2至图5，所述板束组件2还包括拉筋6，沿纵向间隔设置于所述板管组9的两侧，与压紧板8连接在一起。

本实用新型的板壳式折流板换热器的组装顺序为：多个分程板管组9先与压紧板8、拉筋6、隔流条5组装，再按换热器管程分布叠落在一起，与折流板4、旁路挡板7组装，然后分程板管组9的一端与固定管板3密封连接，另一端与内浮头箱11通过膨胀节10密封连接或直接密封连接，组成板束组件2，板束组件2可从壳体中抽出。具体地，多个板管组9中，单个分程板管组9先采用上下压紧板8压紧夹持，分程板管组9沿壳程轴向间隔分布有拉筋6，拉筋6与上下压紧板8焊接连接，将分程板管组内壳程流道内插隔流条5和拉筋6焊接后，再通过压紧板8外侧的折流板7和隔流条5将各分程板管组9整合成一个整体。

分程板管组9上下面具有压紧板8，分程板管组9两侧边沿壳程轴向间隔布置拉筋6，压紧板8压紧夹持分程板管组9后，拉筋6与分程板管组9上下面的压紧板8焊接，壳程流道内的隔流条5和拉筋6焊接，压紧板8、拉筋6和隔流条5相互支撑，组成板束组件2内部网状骨架支撑加强结构。在多个分程板管组叠落体和换热器壳程壳体1之间布置多个折流板4，折流板4垂直于板管组叠落体外侧的压紧板8，折流板4之间(或折流板和固定管板)之间有旁路挡板7焊接连接，折流板4通过旁路挡板7固定位置，压紧板8与折流板4、旁路挡板7之间不焊，折流板4和旁路挡板7将分程板管组9叠落体框在中心，组成板束组件2外部骨架支撑结构。

在根据本实用新型的板壳式折流板换热器的一实施例中，参照图2至 图5，折流板4设置于所述壳体1和所述板管组9之间，折流板4可依次等间距交替分布于板管组9和压紧板8两侧。折流板4设置在分程板管组叠落体的压紧板8外侧，折流板4之间设置旁路挡板7，折流板4和旁路挡板7组成外部框架将各分程板管组9、隔流条5、拉筋6和压紧板8框在一起，同时折流板4和旁路挡板7引导壳程流体在折流板4缺口处折返，反复通过板管组壳程流道，从壳程入口流到出口。

在根据本实用新型的板壳式折流板换热器的一实施例中，板片的横纵直通波纹与板片直边之间具有夹角。在一实施例中，夹角范围为1-89°。

在根据本实用新型的板壳式折流板换热器的一实施例中，所述板壳式折流板换热器可为卧式换热器或立式换热器。

在根据本实用新型的板壳式折流板换热器的一实施例中，参照图2至图5，所述板壳式折流板换热器还包括检修孔12，用于检查各零、部件的附着和变形情况，必须时进行修复或更换。

本实用型的板壳式折流板换热器大大增加了换热接触面积，压缩了换热器整体结构尺寸；横纵直通波纹，强化流体湍流；交叉横纵错流换热提高了换热器的传热效率。同时由于壳程设有折流板4、隔流条5、拉筋6和板束压紧板8等，使换热器的板束组件2的承压能力提高。因此只要可以使用传统弓形折流板管壳式换热器的场合，就可以使用本实用型的板壳式折流板换热器。本实用型的板束组件2可装入现有的管壳式换热器的壳体，便于旧设备节能、降耗、改扩建改造。

本实用新型结构紧凑，换热效率高，是一种用于石油化工的高效节能板壳式折流板换热器。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。