一种耐高压螺旋板式换热器的制作方法

本发明涉及一种热交换设备，指一种新结构的螺旋板式热交换器，特别适用于高压力的高可靠性要求的工业领域。

背景技术：

随着原油的变重、变劣、中间馏分油的需求不断增加，加之环保法规要求越加严格，渣油加氢、裂化的工艺路线，流程优化发展迅速，由于该工艺过程的高温高压，加之渣油高粘度、易结焦的特点，使得该工艺流程对换热器提出了更高的要求，传统的管壳式换热器是无法满足这么苛刻的工况。而螺旋板式换热器同其他类型换热器比较，具有传热性能好、不易堵塞和结垢、结构紧凑等优点，有加快推广应用的发展趋势，尤其是在高粘度、易结焦的工况下，其良好的自洁能力可以大幅提升设备的运行周期。其存在的最大缺点是承压能力有限。nb/t47048-2015《螺旋板式换热器》中最大的使用范围为设计压力小于等于3.0mpag，公称直径小于等于2800mm，公称直径（mm）与设计压力（mpa）的乘积小于等于3600，因此适当拓展螺旋板式换热器的压力适用范围，充分发挥其高效、不易堵塞和结垢、紧凑的性能优势和流道直通的结构优势，对于螺旋板式热交换器发展具有现实意义。

技术实现要素：

本发明提供一种耐高压螺旋板式换热器，以提高螺旋板式换热器承压能力，进而提高螺旋板式换热器的安全性、可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种耐高压螺旋板式换热器，包括壳体及其内设置的螺旋换热板，包括异形连接板，该异形连接板包括一圆弧部和与该圆弧部同心的分叉部，所述圆弧部与壳体连接，而圆弧部的一端头及与其同侧的和该圆弧部同心的分叉部的端头分别和螺旋换热板的尾端对接连接。

所述壳体和螺旋换热板之间具有空腔，该空腔由设置在壳体及异形连接板圆弧部之间的支柱形成，而异形连接板圆弧部的一端头及与其同侧的和该圆弧部同心的分叉部的端头分别和螺旋换热板的尾端对接连接；该空腔内径向设置半圆环形状的腹板，轴向设置半圆筒形状的筋板，两者焊接连接，形成网状结构；腹板上面开有排孔，其与螺旋换热板外圈及壳体均自由连接。

本发明的特点是：承压能力强、使用范围宽、质量可控、安全可靠、节约材料。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；图中：热介质进口-1、头盖-2、设备法兰-3、垫片-4、壳体-5、腹板-6、螺旋换热板-7、定距柱-8、芯轴结构-9、冷介质出口-10；

图2是图1的左视图；图中：异形连接板-11、筋板-12、热介质出口-13、冷介质入口-14；

图3是本发明异形连接板的结构示意图。

具体实施方式

结合附图，对本发明作进一步的说明。

参照图1、2，一种耐高压螺旋板式换热器，主要由热介质进口1、头盖2、设备法兰3、垫片4、壳体5、腹板6、螺旋换热板7、定距柱8、芯轴结构9、冷介质出口10、异形连接板11、筋板12、热介质出口13、冷介质入口14组成。热介质进口1及冷介质出口10分别设置在前后两端的头盖2上，头盖2和壳体5之间通过设备法兰3及垫片4密封连接；芯轴结构9安装在壳体5的轴向中心，螺旋换热板7之间设有定距柱8，热介质出口13及冷介质入口14设置在壳体5上。

参照图3，所述异形连接板11包括一圆弧部和与该圆弧部同心的分叉部，所述圆弧部与壳体5连接，此时该圆弧部的半径和壳体5的半径适配，而圆弧部的一端头、和同侧的分叉部的端头分别和螺旋换热板7的尾端对接焊接。传统螺旋板尾端的结构均为角焊缝，角焊缝的可靠性比对接焊缝的可靠性要差很多。所以该对接焊接结构，方便检测，提高了整个设备的可靠性进而提高承压能力。

现有技术中，螺旋板和外壳直接焊接连接，由于两者的壁厚（外壳厚38mm左右，而螺旋板只有4mm-5mm）相差过于悬殊，当有压差时，焊缝处极易被拉裂，造成换热器失效。本发明中通过异形连接板11的过渡，即使存在压差，也不易拉裂焊缝，提高了整个设备的可靠性进而提高承压能力。

所述壳体5和螺旋换热板7之间具有空腔，该空腔由设置在壳体5及异形连接板11直线部之间的支柱形成，而异形连接板11圆弧部的一端头及与其同侧的和该圆弧部同心的分叉部的端头分别和螺旋换热板7的尾端对接连接；此时该圆弧部的半径和螺旋换热板7最外层的半径适配，该空腔内径向设置半圆环形状的腹板6，轴向设置半圆筒形状的筋板12，两者焊接连接，形成网状结构。腹板6上面开有排孔，其与螺旋换热板7外圈及壳体5均自由连接。该网状结构两侧分别是螺旋板和壳体，壳体有足够的强度，进而通过网状结构支撑着螺旋体，使螺旋体不发生变形。所以通过网状结构达到防止螺旋体屈服变形的目的。

目前传统螺旋板换热器的壳体均为非圆柱壳，所以本发明中壳体5采用圆柱壳，达到比非圆柱壳承压能力强的目的。

技术特征：

技术总结
一种耐高压螺旋板式换热器，包括壳体及其内设置的螺旋换热板，包括异形连接板，该异形连接板包括一圆弧部和与该圆弧部同心的分叉部，所述圆弧部与壳体连接，而圆弧部的一端头及与其同侧的和该圆弧部同心的分叉部的端头分别和螺旋换热板的尾端对接连接。本发明承压能力强、使用范围宽、质量可控、安全可靠、节约材料。

技术研发人员：张延丰;邹建东;张尚文;何义明;文晓龙;周少斌;谢腾腾;荀娇;李海涛
受保护的技术使用者：甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司;上海蓝滨石化设备有限责任公司;机械工业上海蓝亚石化设备检测所有限公司
技术研发日：2018.10.16
技术公布日：2019.02.19