新型浮头式换热器结构的制作方法

本实用新型涉及一种新型浮头式换热器结构，属于热交换技术领域。

背景技术：

换热器在石油炼制和石油化工装置中占总设备数量的40％左右，其中管壳式换热器占换热器总数的70％，占总投资的35％～40％。而浮头式换热器在炼油领域中应用最为广泛，大约占管壳式换热器总数的70％左右，长期以来占居主体地位。

现有浮头式换热器具有适应性强、清洗方便和选材范围广等优点，管束可以从壳体内抽出。管束与壳体的热变形互不约束，因而不会产生热应力。但是，由于结构相对复杂，该种换热器容易形成流体滞留的问题，局部过热、内壁腐蚀、换热效果差及堵塞等，限制了换热器的推广应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种新型浮头式换热器结构，解决了换热器普遍存在的流体滞留、局部过热、内壁腐蚀、换热效果差及堵塞的问题。

本实用新型所述的新型浮头式换热器结构，包括壳体，壳体一端设有外头盖，壳体设有壳程接管，外头盖短节处设有旁路连通壳程接管。

从结构组成上来看，浮头式换热器的两端管板中有一端与壳体固定，另一端可相对壳体自由移动，称为浮头端。浮头端结构较为复杂，包括相互连接的浮头盖、钩圈和浮动管板，浮头盖、钩圈和浮动管板之间通过紧固件和垫片等连接；通过对壳程流体速度矢量分布情况进行分析，可以发现流体在折流板作用下会在壳程内反复扰流。流经外头盖内壁和钩圈的间隙后，流体会进入浮头端后部，并且出现明显的速度变化。具体来讲，就是在壳程入口的位置，流体拥有较快的流速，而到了外头盖后，流动速度会因为容积扩展而明显降低。这种条件下，外头盖内将有低流速的区域形成。而随着流体流速的降低和压力的损失，流体会在外头盖内出现滞留情况，不利于热量的交换，继而形成局部温度升高的现象。流体流速的减缓及流体滞留还容易导致换热器内部腐蚀及堵塞的问题，进而影响换热效果。

外头盖内介质从外头盖短节处流入壳程接管，提高壳程介质流速，解决了流体流速的减缓及流体滞留还容易导致换热器内部腐蚀及堵塞的问题。

所述的外头盖短节处通过旁路a连通入口壳程接管。

所述的外头盖短节处通过旁路b连通出口壳程接管。

所述的外头盖短节处通过旁路a连通入口壳程接管；外头盖短节处通过旁路b连通出口壳程接管。

所述的外头盖中部连通管路装置，管路装置包括贯穿外头盖中部设置的凸缘，凸缘另一端连通连接段，连接段另一端连通管线。外头盖封头处焊接一个凸缘，凸缘与连接段连接，然后再与现场管线进行连接。这样连接，既方便了设备现场安装，又便于检修拆装方便。凸缘和连接段组成流出旁路，流出旁路连通外头盖封头处与管线。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过设置旁路，旁路连通外头盖短节处与壳程接管，使壳程内部的流体进行流动，来解决浮头式换热器外头盖处的流动死区、堵塞、结垢、局部过热的问题。提高换热效率，减少故障率，具有广泛的适用性和重要的工程意义，也有利于浮头式换热器的推广应用。

2、通过在外头盖中部设置管路装置，外头盖封头处焊接一个凸缘，凸缘与连接段连接，然后再与现场管线进行连接。这样连接，既方便了设备现场安装，又便于检修拆装方便。即外头盖封头处设置流出旁路与管线相连接，将外头盖中滞留流体引导流出到管路装置中，即外头盖中部连通流出旁路，解决了浮头式换热器外头盖处的流动死区、堵塞、结垢、局部过热的问题。

附图说明

图1是本实用新型的一实施例的结构示意图，

图2是浮头盖与管线连接结构示意图。

图中：1、壳体2、旁路a3、外头盖4、浮头盖5、管束6、钩圈7、管路装置8、旁路b9、入口壳程接管10、管程出口11、管程入口12、出口壳程接管；

7.1、凸缘7.2、连接段7.3、管线。

具体实施方式

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作进一步清楚、完整地描述：

实施例1

如图1～图2所示，本实用新型所述的新型浮头式换热器结构，包括壳体1，壳体1一端设有外头盖3，壳体1设有壳程接管，外头盖3短节处设有旁路连通壳程接管。壳程接管包括入口壳程接管9和出口壳程接管12，外头盖3短节处通过旁路a2连通入口壳程接管9。外头盖3短节处即外头盖与壳体连接的一侧。

实施例2

如图1～图2所示，本实用新型所述的新型浮头式换热器结构，包括壳体1，壳体1一端设有外头盖3，壳体1设有壳程接管，外头盖3短节处设有旁路连通壳程接管。壳程接管包括入口壳程接管9和出口壳程接管12，外头盖3短节处通过旁路b8连通出口壳程接管12。外头盖3短节处即外头盖与壳体连接的一侧。

实施例3

如图1～图2所示，外头盖3短节处通过旁路b8连通出口壳程接管12。其余同实施例1。

实施例4

如图1～图2所示，外头盖3中部连通管路装置7，管路装置包括贯穿外头盖3中部设置的凸缘7.1，凸缘7.1另一端连通连接段7.2，连接段7.2另一端连通管线7.3。外头盖封头处焊接一个凸缘，凸缘与连接段连接，然后再与现场管线进行连接。这样连接，既方便了设备现场安装，又便于检修拆装方便。外头盖封头处设置流出旁路与管线相连接。外头盖3中部即外头盖封头处。其余同实施例3。

从结构组成上来看，浮头式换热器的两端管板中有一端与壳体固定，另一端可相对壳体自由移动，称为浮头端。浮头端结构较为复杂，包括相互连接的浮头盖4、钩圈6和浮动管板，浮头盖、钩圈和浮动管板之间通过紧固件和垫片等连接；通过对壳程流体速度矢量分布情况进行分析，可以发现流体在折流板作用下会在壳程内反复扰流。流经外头盖内壁和钩圈的间隙后，流体会进入浮头端后部，并且出现明显的速度变化。具体来讲，就是在壳程入口的位置，流体拥有较快的流速，而到了外头盖后，流动速度会因为容积扩展而明显降低。这种条件下，外头盖内将有低流速的区域形成。而随着流体流速的降低和压力的损失，流体会在外头盖内出现滞留情况，不利于热量的交换，继而形成局部温度升高的现象。流体流速的减缓及流体滞留还容易导致换热器内部腐蚀及堵塞的问题，进而影响换热效果。

外头盖内介质从外头盖短节处流入壳程接管，提高壳程介质流速，解决了流体流速的减缓及流体滞留还容易导致换热器内部腐蚀及堵塞的问题。

管程介质从管程入口11进入，从管束5流入管程出口10，与壳程介质完成热交换。

工作过程或工作原理：

壳程介质从外头盖短节处通过旁路a流入入口壳程接管9内；壳程介质从外头盖短节处通过旁路b流入出口壳程接管12内；外头盖中滞留的壳程介质，通过管路装置引流而出。

本实用新型中对结构的方向以及相对位置关系的描述，如前后左右上下的描述，不构成对本实用新型的限制，仅为描述方便。