固定管板换热器管箱的制作方法

本实用新型涉及石油化工设备领域，具体涉及一种固定管板换热器管箱。

背景技术：

在石油、化工设备中，固定管板换热器是一种常用的热交换设备，其通常包括管箱、壳体、连接管箱和壳体的螺柱、螺母、以及起密封作用的垫片。壳体内分布有换热管，管箱通常包括筒体、封头、接管、设备法兰、分程隔板等，筒体的直径一般与壳体直径相当。在换热器中，管程介质的流动顺序为：管箱上的进口接管->前端管箱->换热管->后端管箱->换热管->前端管箱->管箱上的出口接管。在上述管程介质流动过程中，由于进口接管、出口接管、管箱、换热管的流通面积均不相同，造成介质在其间的流动速度也不相同，一般在管箱中的流速要远远小于在换热管中的流速，如果管程介质中含有固体颗粒，则容易在管箱中沉积，久而久之会将整个换热管堵塞，造成换热器无法正常运行。

因此，期待开发一种能够避免流体内的固体颗粒沉积的固定管板换热器。

技术实现要素：

本实用新型提出了一种固定管板换热器管箱，其能够克服现有管箱容易出现固体颗粒沉积的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提出了一种固定管板换热器管箱，包括：第一管箱组件、第一管箱背板、第二管箱组件、第二管箱背板、介质入口接管、介质出口接管；

其中，所述第一管箱组件的第一表面固定至所述第一管箱背板，所述第一表面上设有管箱介质入口和管箱介质出口，所述介质入口接管的一端和所述介质出口接管的一端穿过所述第一管箱背板分别连接至所述管箱介质入口和所述管箱介质出口；

所述第一管箱组件的第二表面设有第一管箱凹槽，所述第一管箱凹槽与焊接于固定管板换热器的管板上的换热管相连通，且所述第一管箱凹槽覆盖所述换热管所对应的区域，所述第一管箱凹槽被分隔为至少两个子凹槽，其中第一子凹槽与管箱介质入口相连通，所述第一子凹槽的深度从所述第一管箱组件的外周向管箱介质入口所对应的区域逐渐变大，第二子凹槽与管箱介质出口相连通，所述第二子凹槽的深度从所述第一管箱组件的外周向管箱介质出口所对应的区域逐渐变大；

所述第二管箱组件的第一表面固定至所述第二管箱背板，所述第二管箱组件的第二表面设有第二管箱凹槽，所述第二管箱凹槽与所述换热管相连通，且所述第二管箱凹槽覆盖所述换热管所对应的区域；

所述管箱介质入口的直径等于所述管箱介质出口的直径。

优选地，当固定管板换热器为2管程换热器时，所述第一管箱凹槽的外周为多边形，所述多边形内接于换热器布管限定圆，所述多边形至少具有第一对平行对边和第二对平行对边，且所述第一对平行对边与所述第二对平行对边相互垂直，平行于所述第一对平行对边设有隔板，所述隔板将所述第一管箱凹槽平均分隔为所述第一子凹槽和第二子凹槽，所述第一子凹槽在第一矩形所对应的区域内具有最大深度H11，所述第二子凹槽在第二矩形内所对应的区域内具有最大深度H12：

H11＝H12＝(S-T11)/(2*C11)

其中，S表示所述管箱介质入口或所述管箱介质出口的截面积，T11表示所述第一矩形或第二矩形所对应的区域内所包含的换热管的截面积之和，C11表示所述第一矩形或第二矩形的宽度，所述第一矩形的一对对边分别与所述隔板和所述第一对平行对边中的一条重合，所述第一矩形的另一对对边分别与所述管箱介质入口相切，所述第二矩形的一对对边分别与所述隔板和所述第一对平行对边中的另一条重合，所述第二矩形的另一对对边分别与所述管箱介质出口相切。

优选地，所述第二管箱凹槽的外周与所述第一管箱凹槽的外周的形状相同，在与所述第一对平行对边中的一条和所述第一对平行对边中的另一条距离相等的位置处，所述第二管箱凹槽具有最大深度H13：

H13＝T13/C

其中，T13表示固定管板换热器的一个管程所包含的换热管的截面积之和，C表示所述第二对平行对边之间的距离。

优选地，当固定管板换热器为4管程换热器时，所述第一管箱凹槽的外周为多边形，所述多边形内接于换热器布管限定圆，所述多边形至少具有第一对平行对边和第二对平行对边，且所述第一对平行对边与所述第二对平行对边相互垂直，平行于所述第一对平行对边设有第一隔板和第二隔板，且所述第一隔板与所述第一对平行对边中的一条的距离等于所述第二隔板与所述第一对平行对边中的另一条的距离，所述第一隔板和第二隔板将所述第一管箱凹槽分隔为所述第一子凹槽、所述第二子凹槽和第三子凹槽，所述第一子凹槽在第一矩形所对应的区域内具有最大深度H21，所述第二子凹槽在第二矩形内所对应的区域内具有最大深度H22：

H21＝H22＝(S-T21)/(2*C21)

其中，S表示所述管箱介质入口或所述管箱介质出口的截面积，T21表示所述第一矩形或第二矩形所对应的区域内所包含的换热管的截面积之和，C21表示所述第一矩形或第二矩形的宽度，所述第一矩形的一对对边分别与所述第一隔板和所述第一对平行对边中的一条重合，所述第一矩形的另一对对边分别与所述管箱介质入口相切，所述第二矩形的一对对边分别与所述第二隔板和所述第一对平行对边中的另一条重合，所述第二矩形的另一对对边分别与所述管箱介质出口相切；

在与所述第一隔板和第二隔板距离相等的位置处，所述第三子凹槽具有最大深度H23：

H23＝T23/C

其中，T23表示固定管板换热器的一个管程所包含的换热管的截面积之和，C表示所述第二对平行对边之间的距离。

优选地，所述第二管箱凹槽的外周与所述第一管箱凹槽的外周的形状相同，平行于所述第一对平行对边设有第三隔板，所述第三隔板将所述第二管箱凹槽平均分隔为第四子凹槽和第五子凹槽，所述第四子凹槽通过换热管与所述第一子凹槽和所述第三子凹槽相连通，所述第五子凹槽通过换热管与所述第二子凹槽和第三子凹槽相连通，在与所述第三隔板和所述第一对平行对边中的一条距离相等的位置处，所述第四子凹槽具有最大深度H24，在与所述第三隔板和所述第一对平行对边中的另一条距离相等的位置处，所述第五子凹槽具有最大深度H25：

H24＝H25＝T23/C24

其中，C24表示在与所述第三隔板和所述第一对平行对边中的一条距离相等的位置处所述第四子凹槽的宽度。

优选地，当固定管板换热器为6管程换热器时，所述第一管箱凹槽的外周为多边形，所述多边形内接于换热器布管限定圆，所述多边形至少具有第一对平行对边和第二对平行对边，且所述第一对平行对边与所述第二对平行对边相互垂直，平行于所述第二对平行对边、在所述第二对平行对边的中心位置设有第一隔板，且所述管箱介质入口和管箱介质出口均与所述第一隔板相切，平行于所述第一对平行对边、在所述第一隔板的一侧设有第二隔板，所述第二隔板与所述第一对平行对边中的一条之间的距离等于所述第一对平行对边之间的距离的1/3，平行于所述第一对平行对边、在所述第一隔板的另一侧设有第三隔板，所述第三隔板与所述第一对平行对边中的另一条之间的距离等于所述第一对平行对边之间的距离的1/3，从而所述第一隔板、第二隔板和第三隔板将所述第一管箱凹槽分隔为所述第一子凹槽、所述第二子凹槽、第三子凹槽、第四子凹槽；

所述第一子凹槽在第一矩形所对应的区域内的深度为H31，所述第二子凹槽在第二矩形内所对应的区域内的深度为H32：

H31＝H32＝(S-T31)/C31

其中，S表示所述管箱介质入口或所述管箱介质出口的截面积，T31表示所述第一矩形或第二矩形所对应的区域内所包含的换热管的截面积之和，C31表示所述第一矩形或第二矩形的宽度，所述第一矩形的一对对边分别与所述第二隔板和所述第一对平行对边中的所述一条重合，所述第一矩形的另一对对边分别与所述管箱介质入口相切，所述第二矩形的一对对边分别与所述第三隔板和所述第一对平行对边中的所述另一条重合，所述第二矩形的另一对对边分别与所述管箱介质出口相切；

所述第三子凹槽与所述第四子凹槽的形状相同，在与所述第二隔板和所述第一对平行对边中的所述另一条距离相等的位置处，所述第三子凹槽具有最大深度H33，在与所述第三隔板和所述第一对平行对边中的所述一条距离相等的位置处，所述第四子凹槽具有最大深度H34：

H33＝H34＝T33/C33

其中，T33表示固定管板换热器的一个管程所包含的换热管的截面积之和，C33表示在与所述第二隔板和所述第一对平行对边中的所述另一条距离相等的位置处所述第三子凹槽的宽度。

优选地，所述第二管箱凹槽的外周与所述第一管箱凹槽的外周的形状相同，平行于所述第一对平行对边设有第四隔板和第五隔板，所述第四隔板与所述第一对平行对边中的所述一条的距离等于所述第五隔板与所述第一对平行对边中的所述另一条的距离，所述第四隔板和第五隔板将所述第二管箱凹槽分割为第五子凹槽、第六子凹槽、第七子凹槽，所述第五子凹槽通过换热管与所述第一子凹槽和第四子凹槽相连通，所述第六子凹槽通过换热管与所述第四子凹槽和第三子凹槽相连通，所述第七子凹槽通过换热管与所述第三子凹槽和第二子凹槽相连通，在与所述第二对平行对边中的一条和所述第二对平行对边中的另一条距离相等的位置处，所述第五子凹槽具有最大深度H35、所述第六子凹槽具有最大深度H36、所述第七子凹槽具有最大深度H37：

H35＝H37＝T33/C35

H36＝T33/C36

其中，C35表示所述第四隔板与所述第一对平行对边中的所述一条的距离，C36表示所述第四隔板和第五隔板之间的距离。

优选地，当固定管板换热器为8管程换热器时，所述第一管箱凹槽的外周为多边形，所述多边形内接于换热器布管限定圆，所述多边形至少具有第一对平行对边和第二对平行对边，且所述第一对平行对边与所述第二对平行对边相互垂直，平行于所述第二对平行对边、在所述第二对平行对边的中心位置设有第一隔板，且所述管箱介质入口和管箱介质出口均与所述第一隔板相切，在所述第一隔板的一侧平行于所述第一对平行对边、在所述第一对平行对边的中心位置设有第二隔板，在所述第一隔板的另一侧平行于所述第一对平行对边设有第三隔板和第四隔板，所述第三隔板与所述第一对平行对边中的一条的距离等于所述第四隔板与所述第一对平行对边中的另一条的距离，所述第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板将所述第一管箱凹槽分隔为所述第一子凹槽、所述第二子凹槽、第三子凹槽、第四子凹槽、第五子凹槽；

所述第一子凹槽在第一矩形所对应的区域内具有最大深度H41，所述第二子凹槽在第二矩形内所对应的区域内具有最大深度H42：

H41＝H42＝(S-T41)/C41

其中，S表示所述管箱介质入口或所述管箱介质出口的截面积，T41表示所述第一矩形或第二矩形所对应的区域内所包含的换热管的截面积之和，C41表示所述第一矩形或第二矩形的宽度，所述第一矩形的一对对边分别与所述第三隔板和所述第一对平行对边中的所述一条重合，所述第一矩形的另一对对边分别与所述管箱介质入口相切，所述第二矩形的一对对边分别与所述第四隔板和所述第一对平行对边中的所述另一条重合，所述第二矩形的另一对对边分别与所述管箱介质出口相切；

所述第三子凹槽与所述第四子凹槽的形状相同，在与所述第二隔板和所述第一对平行对边中的所述一条距离相等的位置处，所述第三子凹槽具有最大深度H43，在与所述第二隔板和所述第一对平行对边中的所述另一条距离相等的位置处，所述第四子凹槽具有最大深度H44：

H43＝H44＝T43/C43

其中，T43表示固定管板换热器的一个管程所包含的换热管的截面积之和，C43表示在与所述第二隔板和所述第一对平行对边中的所述一条距离相等的位置处所述第三子凹槽的宽度；

在与所述第三隔板和所述第四隔板距离相等的位置处，所述第五子凹槽具有最大深度H45：

H45＝T43/C45

其中，C45表示在与所述第三隔板和所述第四隔板距离相等的位置处所述第五子凹槽的宽度。

优选地，所述第二管箱凹槽的外周与所述第一管箱凹槽的外周的形状相同，平行于所述第一对平行对边设有第五隔板、第六隔板、第七隔板，所述第五隔板与所述第一对平行对边中的所述一条的距离等于第七隔板与所述第一对平行对边中的所述另一条的距离，所述第五隔板与第六隔板之间的距离等于所述第六隔板与第七隔板之间的距离，所述第五隔板、第六隔板、第七隔板将所述第二管箱凹槽分隔为第六子凹槽、第七子凹槽、第八子凹槽、第九子凹槽，所述第六子凹槽通过换热管与所述第一子凹槽和第三子凹槽相连通，所述第七子凹槽通过换热管与所述第三子凹槽和第五子凹槽相连通，第八子凹槽通过换热管与所述第五子凹槽和第四子凹槽相连通，第九子凹槽通过换热管与所述第四子凹槽和第二子凹槽相连通；

在与所述第二对平行对边中的一条和所述第二对平行对边中的另一条距离相等的位置处，所述第六子凹槽具有最大深度H46，所述第七子凹槽具有最大深度H47，所述第八子凹槽具有最大深度H48，所述第九子凹槽具有最大深度H49：

H46＝H49＝T43/C46

H47＝H48＝T43/C47

其中，C46表示所述第五隔板与所述第一对平行对边中的所述一条的距离，C47表示所述第五隔板与第六隔板的距离。

优选地，所述第二管箱组件的厚度比所述第二管箱凹槽的最大深度处的深度大15-25mm。

本实用新型的有益效果在于：该固定管板换热器管箱能够保证流体流经管箱时的流速与其流经换热管时的流速一致，流体内的固体颗粒不易沉降而随流体流出换热器，因此换热器能够长周期运行而不发生堵塞。

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。

图1显示根据现有技术的固定管板换热器的结构示意图；

图2显示根据本实用新型的示例性实施例的固定管板换热器管箱的结构示意图；

图3a、图3b和图3c分别显示根据本实用新型的示例性实施例的2管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第一管箱组件的主视图、图3a中的A-A截面剖视图和图3a中的B-B截面剖视图；

图4a、图4b和图4c分别显示根据本实用新型的示例性实施例的2管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第二管箱组件的主视图、图4a中的A-A截面剖视图和图4a中的B-B截面剖视图；

图5a和图5b分别显示根据本实用新型的示例性实施例的2管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第一管箱背板的主视图和剖视图；

图6显示根据本实用新型的示例性实施例的固定管板换热器管箱的介质入口接管的结构示意图；

图7显示根据本实用新型的示例性实施例的固定管板换热器管箱的介质出口接管的结构示意图；

图8a和图8b分别显示根据本实用新型的示例性实施例的固定管板换热器管箱的第二管箱背板的主视图和剖视图；

图9a、图9b和图9c分别显示根据本实用新型的示例性实施例的4管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第一管箱组件的主视图、图9a中的A-A截面剖视图和图9a中的B-B截面剖视图；

图10a、图10b和图10c分别显示根据本实用新型的示例性实施例的4管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第二管箱组件的主视图、图10a中的A-A截面剖视图和图10a中的B-B截面剖视图；

图11a和图11b分别显示根据本实用新型的示例性实施例的4管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第一管箱背板的主视图和剖视图；

图12a、图12b和图12c分别显示根据本实用新型的示例性实施例的6管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第一管箱组件的主视图、图12a中的A-A截面剖视图和图12a中的B-B截面剖视图；

图13a、图13b和图13c分别显示根据本实用新型的示例性实施例的6管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第二管箱组件的主视图、图13a中的A-A截面剖视图和图13a中的B-B截面剖视图；

图14a和图14b分别显示根据本实用新型的示例性实施例的6管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第一管箱背板的主视图和图14a中的A-A截面剖视图；

图15a、图15b和图15c分别显示根据本实用新型的示例性实施例的8管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第一管箱组件的主视图、图15a中的A-A截面剖视图和图15a中的B-B截面剖视图；

图16a、图16b和图16c分别显示根据本实用新型的示例性实施例的8管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第二管箱组件的主视图、图16a中的A-A截面剖视图和图16a中的B-B截面剖视图；

图17a和图17b分别显示根据本实用新型的示例性实施例的8管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第一管箱背板的主视图和图17a中的A-A截面剖视图。

附图标记说明：

1-第一管箱组件，2-第一管箱背板，3-第二管箱组件，4-第二管箱背板，5-介质入口接管，6-介质出口接管，7-壳体，8-螺柱螺母组件，9-垫片，10-管板，11-管箱介质入口，12-管箱介质出口，13-换热器布管限定圆，14-第一管箱凹槽，15-第一子凹槽，16-第二子凹槽，17-第二管箱凹槽，18-多边形；

201-第一矩形，202-第二矩形，203-隔板；

401-第一矩形，402-第二矩形，403-第一隔板，404-第二隔板，405-第三子凹槽，406-法兰密封面，407-第四子凹槽，408-第五子凹槽，409-第三隔板；

601-第一矩形，602-第二矩形，603-第一隔板，604-第二隔板，605-第三隔板，606-第三子凹槽，607-第四子凹槽，608-矩形区域，609-第四隔板，610-第五隔板，611-第五子凹槽，612-第六子凹槽，613-第七子凹槽；

801-第一矩形，802-第二矩形，803-第一隔板，804-第二隔板，805-第三隔板，806-第四隔板，807-第三子凹槽，808-第四子凹槽，809-第五子凹槽，810-第五隔板，811-第六隔板，812-第七隔板，813-第六子凹槽，814-第七子凹槽，815-第八子凹槽，816-第九子凹槽，817-法兰密封面。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型。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。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

图2显示根据本实用新型的示例性实施例的固定管板换热器管箱的结构示意图，如图2所示，该固定管板换热器管箱包括：第一管箱组件1、第一管箱背板2、第二管箱组件3、第二管箱背板4、介质入口接管5、介质出口接管6；

其中，第一管箱组件1的第一表面固定至第一管箱背板2，第一表面上设有管箱介质入口11和管箱介质出口12，介质入口接管5的一端和介质出口接管6的一端穿过第一管箱背板分别连接至管箱介质入口11和管箱介质出口12；

第一管箱组件1的第二表面设有第一管箱凹槽14，第一管箱凹槽14与焊接于固定管板换热器的管板10上的换热管相连通，且第一管箱凹槽14覆盖换热管所对应的区域，第一管箱凹槽14被分隔为至少两个子凹槽，其中第一子凹槽15与管箱介质入口11相连通，第一子凹槽15的深度从第一管箱组件1的外周向管箱介质入口11所对应的区域逐渐变大，第二子凹槽16与管箱介质出口12相连通，第二子凹槽16的深度从第一管箱组件1的外周向管箱介质出口12所对应的区域逐渐变大；

第二管箱组件3的第一表面固定至第二管箱背板4，第二管箱组件3的第二表面设有第二管箱凹槽17，第二管箱凹槽17与换热管相连通，且第二管箱凹槽17覆盖换热管所对应的区域；

管箱介质入口11的直径等于管箱介质出口12的直径。

在本实用新型的固定管板换热器管箱中，与管箱介质入口11相连通的第一子凹槽15的深度从第一管箱组件的外周向管箱介质入口所对应的区域逐渐变大，与管箱介质出口12相连通的第二子凹槽16的深度从第一管箱组件的外周向管箱介质出口所对应的区域逐渐变大，从而能够保证流体流经管箱时的流速与其流经换热管时的流速基本一致，流体内的固体颗粒不易沉降而随流体流出换热器，因此换热器能够长周期运行而不发生堵塞。

图3a、图3b和图3c分别显示根据本实用新型的示例性实施例的2管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第一管箱组件的主视图、图3a中的A-A截面剖视图和图3a中的B-B截面剖视图，图4a、图4b和图4c分别显示根据本实用新型的示例性实施例的2管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第二管箱组件的主视图、图4a中的A-A截面剖视图和图4a中的B-B截面剖视图，图5a和图5b分别显示根据本实用新型的示例性实施例的2管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第一管箱背板的主视图和剖视图。

如图3a、3b、3c、4a、4b、4c、5a、5b所示，当固定管板换热器为2管程换热器时，第一管箱凹槽14的外周为多边形18，多边形18内接于换热器布管限定圆，多边形18至少具有第一对平行对边和第二对平行对边，且第一对平行对边与第二对平行对边相互垂直，平行于第一对平行对边设有隔板203，隔板203将第一管箱凹槽14平均分隔为第一子凹槽15和第二子凹槽16，第一子凹槽15在第一矩形201所对应的区域内具有最大深度H11，第二子凹槽16在第二矩形202内所对应的区域内具有最大深度H12：

H11＝H12＝(S-T11)/(2*C11)

其中，S表示管箱介质入口或管箱介质出口的截面积，T11表示第一矩形或第二矩形所对应的区域内所包含的换热管的截面积之和，C11表示第一矩形或第二矩形的宽度，第一矩形的一对对边分别与隔板和第一对平行对边中的一条重合，第一矩形的另一对对边分别与管箱介质入口相切，第二矩形的一对对边分别与隔板和第一对平行对边中的另一条重合，第二矩形的另一对对边分别与管箱介质出口相切。

第二管箱凹槽17的外周与第一管箱凹槽14的外周的形状相同，在与第一对平行对边中的一条和第一对平行对边中的另一条距离相等的位置处，第二管箱凹槽17具有最大深度H13：

H13＝T13/C

其中，T13表示固定管板换热器的一个管程所包含的换热管的截面积之和，C表示第二对平行对边之间的距离。

在图4a所示的示例中，在第二管箱凹槽17中心的矩形区域内，第二管箱凹槽17具有最大深度H13。

如图5a、5b所示，第一管箱背板2上设有分别与管箱介质入口11和管箱介质出口12相对应的两个孔，介质入口接管5和介质出口接管6可分别穿过其中的一个孔连接至管箱介质入口11和管箱介质出口12。

使用时，介质通过介质入口接管5、管箱介质入口11流入第一管箱组件1，进入第一管箱凹槽14的第一子凹槽15中，通过换热管流入第二管箱组件3，进入第二管箱凹槽17中，然后返回换热管，并通过换热管回到第一管箱凹槽14的第二子凹槽16中，最后通过管箱介质出口12、介质出口接管6流出换热器。

第一子凹槽15的深度从第一管箱组件1的外周向第一矩形201所对应的区域逐渐变大，第二子凹槽16的深度从第一管箱组件1的外周向第二矩形202所对应的区域逐渐变大，而且，第一子凹槽15在第一矩形201所对应的区域内具有最大深度H11，第二子凹槽16在第二矩形202内所对应的区域内具有最大深度H12；第二管箱凹槽17的外周与第一管箱凹槽14的外周的形状相同，在与第一对平行对边中的一条和第一对平行对边中的另一条距离相等的位置处，第二管箱凹槽17具有最大深度H13。

通过设置第一子凹槽、第二子凹槽、第二管箱凹槽的最大深度，能够保证介质在管箱内的流速与在换热管中的流速基本相等，从而可以避免流体内的固体颗粒沉积在换热器中。

图6显示根据本实用新型的示例性实施例的固定管板换热器管箱的介质入口接管的结构示意图，图7显示根据本实用新型的示例性实施例的固定管板换热器管箱的介质出口接管的结构示意图，图8a和图8b分别显示根据本实用新型的示例性实施例的固定管板换热器管箱的第二管箱背板的主视图和剖视图。介质入口接管5可为弯管，介质出口接管6可为直管，这是本领域技术人员根据实际需要可以进行选择的。第二管箱背板4为平板，用于固定第二管箱组件3。

图9a、图9b和图9c分别显示根据本实用新型的示例性实施例的4管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第一管箱组件的主视图、图9a中的A-A截面剖视图和图9a中的B-B截面剖视图，图10a、图10b和图10c分别显示根据本实用新型的示例性实施例的4管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第二管箱组件的主视图、图10a中的A-A截面剖视图和图10a中的B-B截面剖视图，图11a和图11b分别显示根据本实用新型的示例性实施例的4管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第一管箱背板的主视图和剖视图。

如图9a、9b、9c、10a、10b、10c、11a、11b所示，当固定管板换热器为4管程换热器时，第一管箱凹槽14的外周为多边形18，多边形18内接于换热器布管限定圆，多边形18至少具有第一对平行对边和第二对平行对边，且第一对平行对边与第二对平行对边相互垂直，平行于第一对平行对边设有第一隔板403和第二隔板404，且第一隔板403与第一对平行对边中的一条的距离等于第二隔板404与第一对平行对边中的另一条的距离，第一隔板403和第二隔板404将第一管箱凹槽分隔为第一子凹槽15、第二子凹槽16和第三子凹槽405，固定管板换热器管箱的换热管与第三子凹槽相连通，第一子凹槽15在第一矩形401所对应的区域内具有最大深度H21，第二子凹槽16在第二矩形402内所对应的区域内具有最大深度H22：

H21＝H22＝(S-T21)/(2*C21)

其中，S表示管箱介质入口或管箱介质出口的截面积，T21表示第一矩形或第二矩形所对应的区域内所包含的换热管的截面积之和，C21表示第一矩形或第二矩形的宽度，第一矩形的一对对边分别与第一隔板和第一对平行对边中的一条重合，第一矩形的另一对对边分别与管箱介质入口相切，第二矩形的一对对边分别与第二隔板和第一对平行对边中的另一条重合，第二矩形的另一对对边分别与管箱介质出口相切；

在与第一隔板403和第二隔板404距离相等的位置处，第三子凹槽405具有最大深度H23：

H23＝T23/C

其中，T23表示固定管板换热器的一个管程所包含的换热管的截面积之和，C表示第二对平行对边之间的距离。

在本示例中，在第一管箱组件1的第二表面设有法兰密封面406，法兰密封面406用于进行密封，法兰密封面406与第二表面之间的距离H406为5-7mm，优选为6mm。

第二管箱凹槽17的外周与第一管箱凹槽14的外周的形状相同，平行于第一对平行对边设有第三隔板409，第三隔板409将第二管箱凹槽17平均分隔为第四子凹槽407和第五子凹槽408，固定管板换热器管箱的换热管与第四子凹槽407和第五子凹槽408相连通，在与第三隔板409和第一对平行对边中的一条距离相等的位置处，第四子凹槽407具有最大深度H24，在与第三隔板409和第一对平行对边中的另一条距离相等的位置处，第五子凹槽408具有最大深度H25：

H24＝H25＝T23/C24

其中，C24表示在与第三隔板和第一对平行对边中的一条距离相等的位置处第四子凹槽的宽度。

在图10a所示的示例中，在位于第三隔板409和第一对平行对边中的一条的中心的条状区域内，第四子凹槽407具有最大深度H24；在位于第三隔板409和第一对平行对边中的另一条的中心的条状区域内，第五子凹槽408具有最大深度H25。

如图11a、11b所示，第一管箱背板2上设有分别与管箱介质入口11和管箱介质出口12相对应的两个孔，介质入口接管5和介质出口接管6可分别穿过其中的一个孔连接至管箱介质入口11和管箱介质出口12。

使用时，介质通过介质入口接管5、管箱介质入口11流入第一管箱组件1，进入第一管箱凹槽14的第一子凹槽15中，然后依次流动通过换热管、第四子凹槽407、换热管、第三子凹槽405、换热管、第五子凹槽408、换热管、第二子凹槽16，最后通过管箱介质出口12、介质出口接管6流出换热器。

通过设置第一子凹槽、第二子凹槽、第三子凹槽、第四子凹槽、第五子凹槽的最大深度，能够保证介质在管箱内的流速与在换热管中的流速基本相等，从而可以避免流体内的固体颗粒沉积在换热器中。

图12a、图12b和图12c分别显示根据本实用新型的示例性实施例的6管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第一管箱组件的主视图、图12a中的A-A截面剖视图和图12a中的B-B截面剖视图，图13a、图13b和图13c分别显示根据本实用新型的示例性实施例的6管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第二管箱组件的主视图、图13a中的A-A截面剖视图和图13a中的B-B截面剖视图，图14a和图14b分别显示根据本实用新型的示例性实施例的6管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第一管箱背板的主视图和图14a中的A-A截面剖视图。

如图12a、12b、12c、13a、13b、13c、14a、14b所示，当固定管板换热器为6管程换热器时，第一管箱凹槽14的外周为多边形18，多边形18内接于换热器布管限定圆，多边形18至少具有第一对平行对边和第二对平行对边，且第一对平行对边与第二对平行对边相互垂直，平行于第二对平行对边、在第二对平行对边的中心位置设有第一隔板603，且管箱介质入口11和管箱介质出口12均与第一隔板603相切，平行于第一对平行对边、在第一隔板603的一侧设有第二隔板604，第二隔板604与第一对平行对边中的一条之间的距离等于第一对平行对边之间的距离的1/3，平行于第一对平行对边、在第一隔板603的另一侧设有第三隔板605，第三隔板605与第一对平行对边中的另一条之间的距离等于第一对平行对边之间的距离的1/3，从而第一隔板603、第二隔板604和第三隔板605将第一管箱凹槽14分隔为第一子凹槽15、第二子凹槽16、第三子凹槽606、第四子凹槽607，固定管板换热器的换热管与第三子凹槽606和第四子凹槽607相连通；

第一子凹槽15在第一矩形601所对应的区域内具有最大深度H31，第二子凹槽在第二矩形内所对应的区域内具有最大深度H32：

H31＝H32＝(S-T31)/C31

其中，S表示管箱介质入口或管箱介质出口的截面积，T31表示第一矩形或第二矩形所对应的区域内所包含的换热管的截面积之和，C31表示第一矩形或第二矩形的宽度，第一矩形的一对对边分别与第二隔板和第一对平行对边中的一条重合，第一矩形的另一对对边分别与管箱介质入口相切，第二矩形的一对对边分别与第三隔板和第一对平行对边中的另一条重合，第二矩形的另一对对边分别与管箱介质出口相切；

第三子凹槽606与第四子凹槽607的形状相同，在与第二隔板604和第一对平行对边中的另一条距离相等的位置处，第三子凹槽606具有最大深度H33，在与第三隔板606和第一对平行对边中的一条距离相等的位置处，第四子凹槽607具有最大深度H34：

H33＝H34＝T33/C33

其中，T33表示固定管板换热器的一个管程所包含的换热管的截面积之和，C33表示在与第二隔板和第一对平行对边中的另一条距离相等的位置处第三子凹槽的宽度。

第二管箱凹槽17的外周与第一管箱凹槽14的外周的形状相同，平行于第一对平行对边设有第四隔板609和第五隔板610，第四隔板609与第一对平行对边中的一条的距离等于第五隔板610与第一对平行对边中的另一条的距离，第四隔板609和第五隔板610将第二管箱凹槽17分割为第五子凹槽611、第六子凹槽612、第七子凹槽613，固定管板换热器的换热管与第五子凹槽611、第六子凹槽612、第七子凹槽613相连通，在与第二对平行对边中的一条和第二对平行对边中的另一条距离相等的位置处，第五子凹槽611具有最大深度H35、第六子凹槽612具有最大深度H36、第七子凹槽613具有最大深度H37：

H35＝H37＝T33/C35

H36＝T33/C36

其中，C35表示第四隔板与第一对平行对边中的一条的距离，C36表示第四隔板和第五隔板之间的距离。

在图13a所示的示例中，在第二对平行对边的中心的矩形区域608内，第五子凹槽611具有最大深度H35、第六子凹槽612具有最大深度H36、第七子凹槽613具有最大深度H37。

如图14a、14b所示，第一管箱背板2上设有分别与管箱介质入口11和管箱介质出口12相对应的两个孔，介质入口接管5和介质出口接管6可分别穿过其中的一个孔连接至管箱介质入口11和管箱介质出口12。

使用时，介质通过介质入口接管5、管箱介质入口11流入第一管箱组件1，进入第一管箱凹槽14的第一子凹槽15中，然后依次流动通过换热管、第五子凹槽611、换热管、第四子凹槽607、换热管、第六子凹槽612、换热管、第三子凹槽606、换热管、第七子凹槽613、换热管、第二子凹槽16，最后通过管箱介质出口12、介质出口接管6流出换热器。

通过设置第一子凹槽、第二子凹槽、第三子凹槽、第四子凹槽、第五子凹槽、第六子凹槽、第七子凹槽的最大深度，能够保证介质在管箱内的流速与在换热管中的流速基本相等，从而可以避免流体内的固体颗粒沉积在换热器中。

图15a、图15b和图15c分别显示根据本实用新型的示例性实施例的8管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第一管箱组件的主视图、图15a中的A-A截面剖视图和图15a中的B-B截面剖视图，图16a、图16b和图16c分别显示根据本实用新型的示例性实施例的8管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第二管箱组件的主视图、图16a中的A-A截面剖视图和图16a中的B-B截面剖视图，图17a和图17b分别显示根据本实用新型的示例性实施例的8管程固定管板换热器的固定管板换热器管箱的第一管箱背板的主视图和图17a中的A-A截面剖视图。

如图15a、15b、15c、16a、16b、16c、17a、17b所示，当固定管板换热器为8管程换热器时，第一管箱凹槽14的外周为多边形18，多边形18内接于换热器布管限定圆，多边形18至少具有第一对平行对边和第二对平行对边，且第一对平行对边与第二对平行对边相互垂直，平行于第二对平行对边、在第二对平行对边的中心位置设有第一隔板803，且管箱介质入口11和管箱介质出口12均与第一隔板803相切，在第一隔板803的一侧平行于第一对平行对边、在第一对平行对边的中心位置设有第二隔板804，在第一隔板803的另一侧平行于第一对平行对边设有第三隔板805和第四隔板806，第三隔板805与第一对平行对边中的一条的距离等于第四隔板806与第一对平行对边中的另一条的距离，第一隔板803、第二隔板804、第三隔板805、第四隔板806将第一管箱凹槽14分隔为第一子凹槽15、第二子凹槽16、第三子凹槽807、第四子凹槽808、第五子凹槽809，固定管板换热器管箱的换热管与第三子凹槽807、第四子凹槽808、第五子凹槽809相连通；

第一子凹槽15在第一矩形801所对应的区域内具有最大深度H41，第二子凹槽16在第二矩形802内所对应的区域内具有最大深度H42：

H41＝H42＝(S-T41)/C41

其中，S表示管箱介质入口或管箱介质出口的截面积，T41表示第一矩形或第二矩形所对应的区域内所包含的换热管的截面积之和，C41表示第一矩形或第二矩形的宽度，第一矩形的一对对边分别与第三隔板和第一对平行对边中的一条重合，第一矩形的另一对对边分别与管箱介质入口相切，第二矩形的一对对边分别与第四隔板和第一对平行对边中的另一条重合，第二矩形的另一对对边分别与管箱介质出口相切；

第三子凹槽807与第四子凹槽808的形状相同，在与第二隔板804和第一对平行对边中的一条距离相等的位置处，第三子凹槽807具有最大深度H43，在与第二隔板804和第一对平行对边中的另一条距离相等的位置处，第四子凹槽808具有最大深度H44：

H43＝H44＝T43/C43

其中，T43表示固定管板换热器的一个管程所包含的换热管的截面积之和，C43表示在与第二隔板和第一对平行对边中的一条距离相等的位置处第三子凹槽的宽度；

在与第三隔板805和第四隔板806距离相等的位置处，第五子凹槽809具有最大深度H45：

H45＝T43/C45

其中，C45表示在与第三隔板和第四隔板距离相等的位置处第五子凹槽的宽度。

第二管箱凹槽17的外周与第一管箱凹槽14的外周的形状相同，平行于第一对平行对边设有第五隔板810、第六隔板811、第七隔板812，第五隔板810与第一对平行对边中的一条的距离等于第七隔板812与第一对平行对边中的另一条的距离，第五隔板810与第六隔板811之间的距离等于第六隔板811与第七隔板812之间的距离，第五隔板810、第六隔板811、第七隔板812将第二管箱凹槽17分隔为第六子凹槽813、第七子凹槽814、第八子凹槽815、第九子凹槽816，固定管板换热器的换热管与第六子凹槽813、第七子凹槽814、第八子凹槽815、第九子凹槽816相连通；

在与第二对平行对边中的一条和第二对平行对边中的另一条距离相等的位置处，第六子凹槽813具有最大深度H46，第七子凹槽814具有最大深度H47，第八子凹槽815具有最大深度H48，第九子凹槽816具有最大深度H49：

H46＝H49＝T43/C46

H47＝H48＝T43/C47

其中，C46表示第五隔板与第一对平行对边中的一条的距离，C47表示第五隔板与第六隔板的距离。

在本示例中，在第一管箱组件1的第二表面设有法兰密封面817，法兰密封面817用于进行密封，法兰密封面817与第二表面之间的距离HF2为5-7mm，优选为6mm，法兰密封面817与第一管箱凹槽的端面之间的距离HF1为4-6mm，优选为5mm。

使用时，介质通过介质入口接管5、管箱介质入口11流入第一管箱组件1，进入第一管箱凹槽14的第一子凹槽15中，然后依次流动通过换热管、第六子凹槽813、换热管、第三子凹槽807、换热管、第七子凹槽814、换热管、第五子凹槽809、换热管、第八子凹槽815、换热管、第四子凹槽808、第九子凹槽816、第二子凹槽16，最后通过管箱介质出口12、介质出口接管6流出换热器。

通过设置第一子凹槽至第九子凹槽的最大深度，能够保证介质在管箱内的流速与在换热管中的流速基本相等，从而可以避免流体内的固体颗粒沉积在换热器中。

在一个示例中，固定管板换热器管箱还包括设置于第一管箱组件1和第一管箱背板2之间的垫片9，第一管箱组件1、垫片9、第一管箱背板2通过螺柱螺母组件8相互连接。优选地，第一管箱组件的外周附近设置螺柱孔，螺柱设于螺柱孔中。

在一个示例中，固定管板换热器管箱还包括设置于第二管箱组件3和第二管箱背板4之间的垫片，第二管箱组件、垫片、第二管箱背板通过螺柱螺母组件相互连接。

在一个示例中，第一管箱组件1和第二管箱组件3均为锻件。

在一个示例中，介质入口接管5和介质出口接管6焊接于第一管箱组件。

在一个示例中，第一管箱组件1和第二管箱组件3均固定至换热器的壳体7。

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。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。