一种耐高温大温差热交换器的制造方法
【专利摘要】一种耐高温大温差热交换器，属于石油化工、热能利用设备【技术领域】。用于解决高温大温差热交换器管板容易断裂问题。包括设备壳体、换热管束、进口管箱及出口管箱、管板，其特征是：进口管箱和出口管箱采用分体结构，两者通过U或S或M形换热管束连接。该结构可实现进口及出口管箱管板温度一致，消除了进出口采用一块管板时大温差产生的热应力，避免热应力过大导致管板断裂。该设备还可实现介质逆流换热，实现热量利用最大化。应用于高温大温差换热器、蒸汽发生器或逆流换热器。
【专利说明】一种耐高温大温差热交换器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于石油化工、热能利用设备【技术领域】，特别涉及一种耐高温大温差热交换器。
【背景技术】
[0002]石油化工生产过程有很多余热，有的装置甚至有很多高温余热。如催化裂化装置，分馏系统有循环油浆280°C?350°C余热、二中循环油200°C?300°C余热、一中循环油160°C?200°C余热、回炼油220°C?330°C余热等。通常通过热量交换或产生蒸汽方式回收余热，常用的热交换器为浮头式换热器或U型管换热器，都是单管板结构换热器，用于循环油浆换热器，介质进口温度340?350°C，出口温度260°C，换热器管板介质进口区域与介质出口区域存在较大温差，使管板高低温交接处产生较大热应力，天长日久管板发生应力疲劳导致裂纹、断裂。因此工业装置迫切需求一种耐高温大温差热交换器。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种耐高温大温差热交换器，消除换热器管箱管板温差，避免因温差产生较大热应力导致裂纹、断裂。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:包括设备壳体、换热管束、进口管箱及出口管箱，其特征是:进口管箱和出口管箱采用分体结构，两者通过U或S或M形换热管束连接。
[0005]进一步，设备壳体是直筒型或是U型筒或是L型筒或是釜式结构，是卧式或立式，壳体设置内导流筒或外导流筒或不设置。
[0006]进一步，换热管束是I?10组，两端设有进口管箱和出口管箱，各管箱在壳体的同一端或不同端，换热管束采用折流杆导向，设置管束导流筒或不设置。
[0007]进一步，在进口管箱、出口管箱的管板一侧或两侧设置隔热材料或涂料或不设置。
[0008]本实用新型创新点和积极效果:
[0009]本实用新型创新点是:进口管箱和出口管箱采用分体结构，两者通过U或S或M形换热管束连接。
[0010]本实用新型积极效果是:1、实现进口及出口管箱管板温度一致，消除管板温差大、热应力大导致管板断裂问题。2、U型筒壳体结构可实现介质逆流换热，实现热量利用最大化。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是一种耐高温大温差热交换器示意图。
[0012]其中，1-进口管箱，2-管程进口，3-出口管箱，4-管程出口，5-壳程上口，6_壳体，
7-U形管束，8-壳体下口。
[0013]图2是另一种耐高温大温差热交换器示意图。[0014]其中，ト进ロ管箱，2-管程进ロ，3-出口管箱，4-管程出ロ，5-壳程上ロ，6-U形上筒，7-U形管束，8-壳体下ロ，9-连通管，10-支撑，Il-U形下筒。
[0015]图3是另ー种耐高温大温差热交換器示意图。
[0016]其中，1-进ロ管箱，2-管程进ロ，3-出口管箱，4-管程出ロ，5-蒸汽出ロ，6-釜式壳体，7-U形管束，8-除氧水进ロ，9-分液包，10-液位计。
[0017]图4是另ー种耐高温大温差热交換器示意图。
[0018]其中，1-上管箱，2-上管箱管ロ，3-下管箱，4-下管箱管ロ，5-壳程上ロ，6-U形上筒，7-U形管束，8-壳体下ロ，9-U形下筒，10-支撑。
【具体实施方式】
[0019]见图1，是应用于蒸汽发生器，U形管束7的敞开端分别与进ロ管箱I和出ロ管箱3连接，U形管束7安装在壳体6中，壳体6的顶部有I?4个壳程上ロ 5，底部有I?4个壳体下ロ 8。
[0020]见图2，是应用于蒸汽发生器，U形管束7安装在U形筒6和11中，敞开端分别与进ロ管箱I和出ロ管箱3连接，U形上筒6的顶部有I?4个壳程上ロ 5，U形下筒11底部有I?4个壳体下ロ 8，U形上筒6和U形下筒11间由I?4根连通管9连通。
[0021 ] 见图3，是应用于釜式蒸汽发生器，U形管束7安装在釜式壳体6中，敞开端伸出釜式壳体6外分别与进ロ管箱I和出口管箱3连接。釜式壳体6上部有分液包9、蒸汽出口
5、除氧水进ロ 8及液位计10。
[0022]见图4，是应用于换热器，U形管束7安装在U形筒6和9中，敞开端分别与上管箱I和下管箱3连接，并设有上管箱管ロ 2和下管箱管ロ 4。U形上筒6的顶部有壳程上ロ 5，U形下筒9底部有壳体下ロ 8，U形上筒6和U形下筒9间有支撑10。
[0023]參见图1，应用于发生蒸汽，热流介质从管程进ロ 2进入进ロ管箱I中，经过U形管束7从出ロ管箱3、管程出ロ 4流出。除氧水从底部壳体下ロ 8进入，除氧水经U形管束7进行热量交換，使部分除氧水汽化，汽水混合物在壳体内上升，从顶部壳程上ロ 5流出。
[0024]參见图2，应用于发生蒸汽，热流介质从管程进ロ 2进入进ロ管箱1，经过U形管束7从出口管箱3、管程出口 4流出。除氧水从壳体下ロ 8进入，经U形下筒11与U形管束7进行热量交換，使部分除氧水汽化，汽水混合物上升经连通管9进入U形上筒6中，继续与U形管束7进行热量交換，汽水混合物继续上升从壳程上ロ 5流出。
[0025]參见图3，应用于发生蒸汽，热流介质经管程进ロ 2进入进ロ管箱I，经过U形管束7从出口管箱3、管程出口 4流出。除氧水从除氧水进ロ 8进入釜式壳体6中，U形管束7浸没在除氧水中，除氧水经U形管束7与热流进行热量交換,使部分除氧水汽化,蒸汽至釜式壳体6上部，经分液包9、蒸汽出口 5流出。
[0026]參见图4，应用于介质换热，管程介质从上管箱管ロ 2进入上管箱I (或下管箱管ロ 4进入下管箱3)中，经过U形管束7与壳程介质换热，换热后管程介质经下管箱3从下管箱管ロ 4流出(或经上管箱I从上管箱管ロ 2流出)。壳体介质从壳体下ロ 8进入(或从壳程上ロ 5进入)，经U形管束7与热流介质进行热量交換，换热后介质从壳程上ロ 5流出(或从壳体下ロ 8)流出。
【权利要求】
1.ー种耐高温大温差热交換器，包括设备壳体、换热管束、进ロ管箱及出口管箱，其特征是:进ロ管箱和出ロ管箱采用分体结构，两者通过U或S或M形换热管束连接。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征是:设备壳体是直筒型或是U型筒或是L型筒或是釜式结构，是卧式或立式，壳体设置内导流筒或外导流筒或不设置。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征是:换热管束是I?10组，两端设有进ロ管箱和出口管箱，各管箱在壳体的同一端或不同端，换热管束采用折流杆导向，设置管束导流筒或不设置。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征是:在进ロ管箱、出口管箱的管板ー侧或两侧设置隔热材料或涂料或不设置。
【文档编号】F28F9/02GK203413990SQ201320365525
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年6月25日 优先权日:2013年6月25日
【发明者】刘英聚 申请人:刘英聚