专利名称：一种提高列管式设备壳程流体能量交换效果的结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及列管式设备，特别是一种提高列管式设备壳程流体能量交换效果的结构。
背景技术：
列管式设备是炼油、石化、化工、医药等行业常用的化工设备，包括列管式的反应器和各种列管式换热设备。随着装置规模的扩大，设备直径也在不断增加。而随着设备直径的增加，壳程内流体的流动不均匀性也在增加，从而影响到设备的换热效果，甚至设备的安全运行。常规的列管式换热设备主要由壳体、中间管束组成。壳程流体可以是用来加热或冷却，一个共同的特点就是流体仅在壳程圆周上一个点进出，当设备直径增加以后，必然导致壳程内远端流体流动产生死角，死角区内不仅换热效果降低，造成局部过热或加热不足，而且当温差过大时还会造成设备应力异常，给设备的安全运行带来危害。
实用新型内容本实用新型的目的在于提出一种提高列管式设备壳程流体能量交换效果的结构，主要解决现有列管式设备在使用时，壳程内远端流体流动存在死角，死角区内不仅换热效果降低，造成局部过热或加热不足，而且当温差过大时还会造成设备应力异常，给设备的安全运行带来危害的技术问题。本实用新型可以消除死角，改善换热效果，避免局部过热或加热不足的问题和可能产生的设备应力异常。为实现上述目的，本实用新型是这样实现的一种提高列管式设备壳程流体能量交换效果的结构，它包括环形夹套、壳体和壳体内设置的折流板；其特征在于所述的壳体外设一环形夹套，环形夹套与壳体之间形成有环形通道，环形夹套上还具有流体进、出口 ；所述的壳体上分布若干孔，该孔使环形通道与壳体内空间连通。所述的提高列管式设备壳程流体能量交换效果的结构，其特征在于壳程流体非直接进入壳体，而是通过环形夹套形成的环形通道，从分布于整个壳体圆周上的孔进入，所述的折流板由圆盘形折流板和圆环形折流板构成，圆盘形折流板和圆环形折流板在壳体轴线上依次间隔设置以形成S型流道。所述的提高列管式设备壳程流体能量交换效果的结构，其特征在于所述的列管式设备采用环形夹套和分布孔结构以及相应的折流板。藉由上述结构，本实用新型的优点在于本实用新型使用时，壳程流体经过环状夹套，通过分布在壳体圆周上的若干个开孔进入或流出设备，消除了单一管口进出导致的流量分布不均及因此产生的局部过热或加热不足，设备传热效率得到提高，避免了由于局部温差过大造成的设备局部应力异常。
图I是使用本实用新型结构的列管式设备的环形通道结构示意图。图2是使用本实用新型结构的列管式设备的折流板布置结构示意图。
具体实施方式请参阅图1、2，本实用新型公开了一种提高列管式设备壳程流体能量交换效果的结构。如图所示它包括环形夹套3、壳体I和壳体内设置的折流板。所述的壳体I外径向环设一环形夹套3，环形夹套3与壳体I之间形成有环形通道4，环形夹套3上还具有流体进、出口 5 ;所述的壳体I上分布若干孔11，该孔11使环形通道4与壳体I内空间连通；所述的壳体I内还具有折流板6。如图2所示,所述的折流板6由圆盘形折流板和圆环形折流板构成，圆盘形折流板和圆环形折流板在壳体轴线上依次间隔设置以形成S型流道。本实用新型的主要设计特点是I.分布式流体进口 壳程流体通过分布于壳体圆周的若干个分布孔进入壳体。分布孔直径与数量应根据壳程流体流量计算确定。较高的流速有利于减小流道压降的影响，改善流体的均匀分布，但不应大于列管式设备允许的进口流速。2、环状夹套环状夹套作为壳程流体的壳外通道，结构类似于普通的设备夹套。其最小尺寸应通过计算，使得流体通过每个孔的流量差别在允许范围内。就一般工程实施而言，控制流体通过流道最近到最远孔间的压降小于流体通过分布孔压降的5%已能够满足工程要求。3、折流板和支撑板折流板用于改变壳程流体流动方向，提高传热系数。因为壳程流体是从整个圆周均匀进入设备，所以应采用圆盘和圆环的折流板。折流板间距应根据壳程流体传热工艺要求确定，并符合列管式设备设计规定。支撑板用于固定列管，减少列管振动，支撑板的间距由设备设计要求决定。折流板和支撑板的总数应为奇数，以使最终流体流向圆周。本实用新型中所述的列管式设备包括列管式换热设备、列管式反应器以及其它列管式设备。以下通过一实施例来进一步介绍本实用新型。某固定床列管式反应器，反应器直径为5米，列管长8米。列管外径为38mm，共7280根。反应热负荷1628万千卡/时，通过壳程水的蒸发汽化除热。根据计算，热水进口采用24个直径60mm的小孔均布于壳程圆周，出口有部分水汽化，为汽液两相流体，采用24个直径为150mm的孔均布于反应器壳体圆周。上部环形通道为1500*150mm的矩形空间，下部环形通道为1000*150mm的矩形空间，流体在环形通道内的压降均小于分布孔压降的1%。使用时，通过上述实用新型结构消除了流动死角，改善了列管式反应器的传热效果，避免局部过热或加热不足的问题和可能产生的设备应力异常。综上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。
权利要求1.一种提高列管式设备壳程流体能量交换效果的结构，它包括环形夹套(3)、壳体(I)和壳体内设置的折流板(6);其特征在于所述的壳体(I)外设一环形夹套(3)，环形夹套(3)与壳体(I)之间形成有环形通道(4)，环形夹套(3)上还具有流体进、出口(5);所述的壳体(I)上分布若干孔(11)，该孔(11)使环形通道(4)与壳体(I)内空间连通。
2.根据权利要求I所述的提高列管式设备壳程流体能量交换效果的结构，其特征在于所述的折流板(6)由圆盘形折流板和圆环形折流板构成，圆盘形折流板和圆环形折流板在壳体轴线上依次间隔设置以形成S型流道。
专利摘要本实用新型涉及列管式设备，特别是一种提高列管式设备壳程流体能量交换效果的结构。它包括环形夹套、壳体和壳体内设置的折流板以及由固定板固定的列管；其特征在于所述的壳体外设一环形夹套，环形夹套与壳体之间形成有环形通道，环形夹套上还具有流体进、出口；所述的壳体上分布若干孔，该孔使环形通道与壳体内空间连通。它主要解决现有列管式设备在使用时，壳程内远端流体流动存在死角，死角区内不仅换热效果降低，造成局部过热或加热不足，而且当温差过大时还会造成设备应力异常，给设备的安全运行带来危害的技术问题。本实用新型可以消除死角，改善换热效果，避免局部过热或加热不足的问题和可能产生的设备应力异常。
文档编号F28F9/24GK202361873SQ20112052843
公开日2012年8月1日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者叶志一, 李碧云, 李艳明, 陈为群 申请人:中国石化集团上海工程有限公司, 中国石油化工股份有限公司