一种减震稳定型管壳式热交换器的制作方法

本实用新型属于用于两种热交换介质的固定管状通道组件的热交换装置技术领域，具体涉及一种减震稳定型管壳式热交换器。

背景技术：

一般的管壳式热交换器采用的是单壳式的结构，壳顶管口介质进入管壳式热交换器内部是直接冲击换热管束，换热管直接受介质的冲击，引起换热管震动，长期使用导致换热管和焊点疲劳破坏，甚至管子扭弯或使管子从管板上松脱，毁坏热交换器。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于公开了一种减震稳定型管壳式热交换器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种减震稳定型管壳式热交换器，其中，所述热交换器包括两个相对设置的环形分配器和一壳体；所述壳体设置在环形分配器之间，所述壳体横截面为梯形结构，所述壳体末端通过支撑构件固定在环形分配器上，所述壳体与环形分配器之间形成环形室；

所述相对设置的环形分配器的顶上分别设置有壳顶管口，侧面分别设置有侧管管口，靠近侧管管口处分别设置有管板；环形分配器内还设置有一挡板笼，所述挡板笼设置在管板和壳体末端之间，所述挡板笼长度大于壳体并穿过壳体，且不与管板接触；在两个管板之间设置有若干管束，所述管束与管板接触，穿过挡板笼和壳体；

所述热交换器还包括支撑构件，所述支撑构件下端与环形分配器内表面固定连接，支撑构件上端与挡板笼最低位置的外部接触且不固定。

上述技术方案所述的一种减震稳定型管壳式热交换器，其中，所述挡板笼包括若干纵向间隔排列的挡板和纵向延伸、相互连接挡板的连杆；其中连杆末端不与管板接触；每个挡板包括一个挡环和支撑杆。

上述技术方案所述的一种减震稳定型管壳式热交换器，其中，所述连杆包括一上端连杆、一下端连杆和四个中间连杆，所述连杆均匀设置在挡板笼的圆周上。

上述技术方案所述的一种减震稳定型管壳式热交换器，其中，所述连杆的端头焊接在挡环上。

上述技术方案所述的一种减震稳定型管壳式热交换器，其中，所述支撑构件为T形结构。

本实用新型中挡板外围箍成圆形内部由一根根圆钢垂直排列焊接成网状，把每个挡板用连杆将单板串联焊接成挡板笼，管束的各个换热管穿入挡板笼网口内，固定管束位置。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型设置了一环形分配器，环形分配器可以减少壳侧出、入口压力损失，减少撞击速度，改善壳侧液体均匀分布。环形分配器中的环形室是最常用的、用于通过壳壁上开口和壳体内部的流体流通。

2、本实用新型设置了一挡板笼。挡板笼位于壳体内，帮助支撑壳体中的管束，使管束的震动和移动尽量最小。挡板笼一般由纵向间隔排列的挡板和纵向延伸、互相连接挡板的连杆组成。而且，连杆最好连接至管板的一端，而不连接另一端，方便热膨胀和收缩。如果连杆连接至管板的两端，连杆的热膨胀或收缩会引起纵向增加管板上压力，相应地会使连杆和管板之间的连接变松。即使管板是不固定，这种现象还是会存在，因为管束和连杆会由于不同的温度和不同材料而产生不同的膨胀或收缩。

附图说明：

1、图1是本实用新型一种减震稳定型管壳式热交换器的剖面结构示意图。

2、图2是图1中剖面线A-A的剖面视图。

3、图3是热交换器一部分放大之后的剖面视图。

图号说明：

10、壳体，12、壳体末端，14、纵轴，16、管板，18、环形分配器，20、环形室，22、壳顶管口，24、挡板笼，26、挡板，28、下端连杆，30、上端连杆，32、中间连杆，34、管束，36、管侧管口，38、支撑构件，38a、支撑构件下端，38b、支撑构件上端，40、壳体末端，42，管板，44、环形分配器，46、环形室，48、壳顶管口，50、侧管管口，52、挡环，54、支撑杆，56、焊点。

具体实施方式：

为使本实用新型的技术方案便于理解，以下结合具体实施例和附图对本实用新型的结构和应用作进一步的说明。

实施例1：一种减震稳定型管壳式热交换器：

如图1、图2和图3所示的一种减震稳定型管壳式热交换器，所述热交换器包括两个相对设置的环形分配器18和一壳体10；所述壳体10设置在环形分配器18之间，所述壳体10横截面为梯形结构，所述壳体末端12通过支承构件38固定在环形分配器18上，所述壳体10与环形分配器18之间形成环形室20；

所述相对设置的环形分配器18的顶上分别设置有壳顶管口22，侧面分别设置有侧管管口36，靠近侧管管口36处分别设置有管板16；环形分配器18内还设置有一挡板笼24，所述挡板笼24设置在管板16和壳体末端12之间，所述挡板笼24长度大于壳体10并穿过壳体10，且不与管板16接触；在两个管板16之间设置有若干管束34，所述管束34与管板16接触，穿过挡板笼24和壳体10；

所述热交换器还包括支撑构件，所述支撑构件下端38a与环形分配器内表面固定连接，支撑构件上端38b与挡板笼24最低位置的外部接触且不固定；

挡板笼24包括若干纵向间隔排列的挡板26和纵向延伸、相互连接挡板的连杆(28，30，32)；其中连杆末端不与管板接触；每个挡板包括一个挡环52和支撑杆54；连杆包括一上端连杆30、一下端连杆28和四个中间连杆32，所述连杆均匀设置在挡板笼24的圆周上；

支承构件为T形结构。

以下对具体结构和流体运行做更详细的说明：

参照图1，壳体10有一个开口末端12和一个大体上水平延伸纵轴14。壳体末端12纵向与管板16隔开。在图上，壳体末端被切成斜面，这样的话，它的最高点与管板16最远而最低点与管板16最近。合适的斜面可以为通过壳体末端12的壳侧流体提供更加均匀的分布。环形分配器18，与壳体末端12相邻，且有环形室20(通过壳体末端12，与壳体内部的流体流通)环形分配器18在其最高位置有一个壳顶管口22，可以与环形室20的流体流通。

可以看到，挡板笼24的外部分在管板16和壳体末端12之间的壳体10外，内部分在壳体内部，切除一部分壳体10可以看到。挡板笼24包括许多纵向间隔排列的挡板26和纵向延伸、相互连接挡板的连杆(28，30，32)，其中连杆末端与管板纵向间隔且未连接管板。连杆包括一个在挡板笼24最低位置的下端连杆28，一个在挡板笼24最高位置的上端连杆30，以及中间连杆32.一共有4个中间连杆(在图1只能看到2个)，但是如果有需要，也会使用额外的中间连杆。连杆与挡板连接，一般通过连杆的内插槽与匹配的挡板的外插槽。如图1所示，当连杆与挡板连接好后，插槽是看不到的。如图所示，连杆28都有末端(图1的左边末端)，纵向与挡板16隔开且未连接。

管束34，从管板16延伸过来，穿过挡板笼24，且在壳体10内部。图1可以看到8根管子。当然可以使用任意数量管子。但是为了方便图解说明，图1所示的管子比实际使用的要大。管侧管口36通过管板，可与管子流体流通。

支撑构件38下端固定在环形分配器18的内部表面，上端接触但不连接下端连杆28，从壳体末端12和管板16之间的壳体10延伸。支撑构件最好纵向延伸通过环形分配器18以便上端沿着长度方向接触下端连杆28。为了达到支撑管束的最佳效果，支撑构件38的长度至少为管板16到壳体末端12最低点之间距离的1/3。

壳体10有一个相对壳体末端12的开口末端40，纵向与管板42隔开。图示中，与壳体末端12相似，壳体末端40被切成一个斜面。环形分配器44，与壳体末端40相邻，且有一个环形室46(通过壳体末端40，与壳体10内部的流体流通)环形分配器44在其最高位置有一个壳侧管口48，可以与环形室46的流体流通。

连杆28、30、32的末端(图1所示，右端)固定连接至管板42。管子从管板16，通过挡板笼24及壳体10内部，从壳体末端40延伸至管板42，管侧管口50通过管板42与管子的液体流通。

运行时，壳侧流体可以壳体10中任意方向流动。管侧流体通常以相对壳侧流体流动方向相反的方向，在管子中流动。

参照图2，每个挡板最好包括一个挡环52及弦状延伸的支撑杆，图示的54。图2中只能看到挡板的1个挡环。如图示的34，安装在支撑杆之间。下端连杆28和上端连杆30，固定连接在管板42，最好比常规的尺寸要大，以便给管束提供与壳体末端40相邻的壳体10未提供的额外的和充分的支撑(图1)。一个支撑构件例如38不能给管束提供足够的支撑。举例来说，下端连杆28和上端连杆30的宽度应在2英寸，厚度(垂直宽度方向)在1英寸，每个中间连杆的标准宽度在1.5英寸，厚度在1英寸。

图3是下端连杆28和支撑构件38的剖视图。支撑构件38的下端38a通过焊点56固定连接在环形分配器18的内表面。上端38b接触、单不连接下端连杆28以便连杆28热膨胀和压缩。上端38b的宽度最好是下端连杆28的厚度的2-4倍，以便允许一些误差范围。在组装换热器时，下端连杆28会压到壳体10的内表面上。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上和实质上的限制，凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用以上所揭示的技术内容，而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。