一种流体输送结构和套管换热器的制作方法

本实用新型涉及换热器领域，具体而言，涉及一种流体输送结构和套管换热器。

背景技术：

套管式换热器是用两种尺寸不同的标准管连接而成同心圆套管，外面的叫壳程，内部的叫管程。两种不同介质可在壳程和管程内逆向流动(或同向)以达到换热的目的。

热量通过内管的管壁由一种流体传递给另一种流体。通常，热流体由上部引入，而冷流体则由下部引入。套管式换热器具有结构简单、传热面积增减自如、传热效能高、结构简单、工作适应范围大，且两侧流体均可提高流速，传热面两侧有较高的传热系数。但是，其也存在单位传热面的金属管材消耗量大，检修、清洗和拆卸都较麻烦，在可拆连接处易造成泄漏等问题。

在氧化铝溶出车间中，套管换热器是主要的生产设备。由于在生产过程中需要使用闪蒸乏汽进行预热，而闪蒸乏汽的带料将导致套管换热器容易形成堵塞。

有鉴于此，对套管换热器进行改进，以避免乏汽带料对预热过程产生不良影响的问题就显得尤为重要。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

基于现有技术的不足，本实用新型提供了一种流体输送结构，以部分或全部地改善、甚至解决现有技术中的问题。

本实用新型是这样实现的：

在本实用新型的第一方面，提供了一种流体输送结构。

本实用新型提供的流体输送结构用于从低至高的方式向套管换热器输入流体。

其中，套管换热器包括内管、外管、夹套以及支撑块。内管和外管同轴心套设。夹套设置在内管和外管之间。支撑块支撑在内管和外管之间且分别与内管的外壁和外管的内壁接触。

流体输送结构包括第一支管、第二支管以及盲板，第一支管、第二支管均为中空管，流体输送结构被构造来由依次通过第一支管、第二支管向套管换热器输送流体。

第一支管由第一前端至第一后端延伸而成，第一后端的开口通过盲板封闭，第一支管在邻近开口的部分设置有流体输出口。

第二支管由第二前端至第二后端延伸而成，第二支管具有相互连接的第一段和第二段且呈弯折结构，第二前端连接在流体输出口且管腔相互连通，第二后端被构造来结合在套管换热器。

在其他的一个或多个示例中，第二支管的第二前端通过法兰连接在第一支管的流体输出口。

在其他的一个或多个示例中，第二支管的第二后端通过法兰连接在套管换热器。

在其他的一个或多个示例中，第一段和第二段之间通过具有弧形内腔的中空管连接。

在其他的一个或多个示例中，弧形内腔中设置有滤网。

在其他的一个或多个示例中，弧形内腔具有依次连接的第一内腔段、第二内腔段以及第三内腔段，在弧形内腔内流体依次由第一内腔段、第二内腔段以及第三内腔段流动，弧形内腔由第一内腔段至第二内腔段呈收缩状且由第二内腔段至第三内腔段逐渐呈扩张状。

在其他的一个或多个示例中，内管和外管均为金属材质的。

在本实用新型的第二方面，提供了一种套管换热器。

套管换热器包括如前述的流体输送结构。

在其他的一个或多个示例中，套管换热器包括多个依次连接的流体输送结构。

在其他的一个或多个示例中，内管和外管之间设置有翅片。

有益效果：

本实用新型实施例提供的流体输送结构包括第一支管、第二支管以及盲板。其中，第一支管和第二支管连接，且形成一个弯曲的流体输送通道。通过前述的流体输送通道可以将流体由下至上地输送至套管换热器中。其中，盲板则可作为维护、修理各个管道之用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为现有技术中使用套管换热器进行换热处理系统的工艺流程示意图；

图2为图1所示的换热处理系统中套管换热器的流体输入方式；

图3为本实用新型的流体输送结构向套管换热器的流体输入方式；

图4为现有的套管换热器的结构示意图；

图5为图4所示的套管换热器中的换热流体的输运流程方式示意图。

图标：100-第一支管；101-第二支管；1013-第一段；1012-第二段；200-内管；201-外管；202-夹套；203-支撑块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，在不矛盾或冲突的情况下，本实用新型的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本实用新型中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本实用新型公开的内容自制。在本实用新型中，为了突出本实用新型的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。

在现有的氧化铝公司溶出车间生产过程中，常常涉及到对各种物料进行降温或升温换热处理，因此，套管换热器作为一种主要的设备被使用。

作为一种套管换热器的使用示例，图1其示出了在氧化铝公司溶出车间中的基于套管换热器的换热系统的工艺流程示意图。

图1中，套管换热器共有8级套管，每级套管由4根套管构成。其中，1级套管、2级套管、3级套管、4级套管为预热段，5级套管、6级套管、7级套管、8级套管为加热段。

预热段的2、3、4级套管，采用1闪、2闪、3闪共计三个闪蒸槽，通过闪蒸乏汽(乏汽是具有热势能的过热蒸汽。其可以被用来经管道引入如汽轮机，以将热势能转变成动能。)进行预热。因闪蒸槽乏汽存在带料现象，料浆中的固体大颗粒和结疤进入套管换热器夹套形成结疤，严重情况下可堵塞套管换热器夹套，影响套管换热器换热效果和闪蒸乏汽利用率。

发明人在研究中发现，在上述的系统中，闪蒸乏汽管采用如图2所示的直管方式接入套管换热器，带料的时候固体大颗粒和结疤直接进入套管换热器夹套，从而导致上述的固体大颗粒和结疤进入夹套。

在现有技术中为了避免上述情况的发生，通常所采用的处理方式是使料浆中的固体大颗粒和结疤等被提前去除。然而这样的改进是复杂和并不容易实现的，常常需要较大的改造成本。

有鉴于此，发明人提出了一种可以在对原有系统进行更小的改进下实现对固体大颗粒和结疤有效屏蔽，从而避免其进入套管换热器的夹套内。

大体上而言，在本实用新型中，将原有的料浆输入由直管直接引入(如图2)的方式修改为采用由低至高(如图3)的方式输送。在这样的结构中，被输送的流体中的固体大颗粒和结疤可以在重力的作用下从流体料浆中分离。

发明人采用了这样一种简单，但是巧妙的方式，实现了在更小的改进而很好的效果。

本实施例提供的流体输送结构用于从低至高的方式向套管换热器输入流体。

参阅图4，套管换热器包括内管200、外管201、夹套202以及支撑块203。内管和外管同轴心套设，优选地，内管和外管均为金属材质的。夹套设置在内管和外管之间。支撑块203支撑在内管和外管之间且分别与内管的外壁和外管的内壁接触。换热流体在套管换热器中的工作流动情况可参见图5。

参阅图3，流体输送结构包括第一支管100、第二支管101以及盲板，第一支管、第二支管均为中空管。

流体输送结构被构造来由依次通过第一支管、第二支管向套管换热器输送流体。

其中，第一支管由第一前端至第一后端延伸而成。第一后端的开口通过盲板封闭，第一支管在邻近开口的部分设置有流体输出口。

第二支管由第二前端至第二后端延伸而成。第二支管具有相互连接的第一段和第二段且呈弯折结构。

第二前端连接在流体输出口且管腔相互连通，作为一种连接实现方式，第二支管的第二前端通过法兰连接在第一支管的流体输出口。

第二后端被构造来结合在套管换热器，在另一些示例中，第二支管的第二后端通过法兰连接在套管换热器。

第二支管可以是一体成型的管体，或者也可以是采用分段结合的方式组装而成的管体。一种示例中，对于分段组合形成的管体，在第一段1013和第二段1012之间，通过具有弧形内腔的中空管连接。为了更好地起到隔离固体大颗粒和结疤，弧形内腔具有依次连接的第一内腔段、第二内腔段以及第三内腔段。在弧形内腔内流体依次由第一内腔段、第二内腔段以及第三内腔段流动。弧形内腔由第一内腔段至第二内腔段呈收缩状且由第二内腔段至第三内腔段逐渐呈扩张状。

进一步，弧形内腔中设置有滤网。较佳地，滤网设置在第一内腔段邻近其自由端的部分。

基于以上的流体输送结构，本实用新型还提出了一种套管换热器，其包括上述流体输送结构。较佳地，套管换热器包括多个依次连接的流体输送结构。通过连接多个流体输送结构，可以使流体的输送高度落差增加，从而更好地使流体进入套管换热器之前尽量地分离固体大颗粒和结疤。

另外，为了改善套管换热器的传热效率，内管和外管之间还可设置翅片。翅片能够增大传热面积，从而改善传热效果。对于高粘度的流体，在内管外壁加设各种形式的翅片，并在内管中加设刮膜扰动装置，以适应高粘度流体的换热。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。