[实用新型]碟环式缩放管换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油化工、有色冶炼、硫酸、环保等行业中的换热器，尤其在硫酸行业中的气-气热交换器。 

背景技术

管壳式换热器是目前化工生产中应用最广泛的传热设备，同类型的有：如空心环缩放管换热器、孔式大孔板换热器、碟环式波形管换热器、双园缺型换热器、折流杆换热器等，上述换热器结构型式的类别组合大致有三种：第一是壳程管间导流板型式不同，如弓形挡板、矩形或园形折流杆、空心环导流板、管孔特大的导流板、碟环导流板等。二是列管型式不同，常见的有：如光管、波形管、缩放管、翅片管、石墨管、玻璃管等。三是壳程选用不同型式的导流板配以不同列管、组合成各具特色的换热器。 

目前工业生产使用的碟环式换热器的列管均为光管，为了防止流体旁流，降低传热系数，碟板和环板的管孔直径比较小，一般碟、环板管孔直径比列管外径大2～3这般毫米。该型式的换热器传热系数低，约20～24W(m²·℃)，壳程流体压降大，设备投资费用大，运行动力成本高。 

双园缺型列管换热器传热系数通常约20～23W(m²·℃)，壳程流体压降大。 

折流杆换热器及空心环缩放管换热器。折流杆换热器传热系数通常约20～23W(m²·℃)，空心环缩放管换热器传热系数通常约28～31W(m²·℃)，折流杆换热器及空心环缩放管换热器由于它的壳程导流板独有的结构特性， 确定了它壳程雷诺准数低，通常流体沿列管长度方向作轴向流动，列管中心间距最小极限均有标准规定，壳体的直径大小亦同时受到限制，壳体的横向截面积与若干根列管的横向截面积之差为壳程流体的流通面积，往往流体的质量流速偏低难以调节，影响管外流体传热膜系数的提高；有时设计者考虑到经济性和工程造价，一般管心距取接近下限，造成管间空腔较小，随着设备使用时间的延长，壳程导流板处易积污堵塞，使流体压力降增加。孔式导流板换热器适用于较清洁的流体。 

实用新型内容

本实用新型针对以上问题，提供了一种对壳程气体的流通路径进行改善，进而大幅度提高热交换能率的碟环式缩放管换热器。 

本实用新型的技术方案是：包括上气室、上布气室、下气室、下布气室、设于上布气室与下布气室之间的中部壳体和若干缩放管；所述上气室与上布气室之间设有将两者隔断的上管板，下气室和下布气室之间设有将两者隔断的下管板；所述若干缩放管均布于上管板和下管板之间，连通所述上气室和下气室；在所述中部壳体内设有至少二个大孔环板和至少一个大孔碟板；所述大孔环板呈环形；所述大孔碟板呈碟盘形；所述大孔环板和大孔碟板上均布有若干直径为所述缩放管直径1.05-1.3倍的管孔。 

所述大孔环板和大孔碟板在所述中部壳体交错设置；所述大孔环板比大孔碟板的数量多一块。 

若干所述缩放管相互之间在横向截面上呈等边三角形或同心圆形排列布设。 

本实用新型的若干根缩放管的两端分别连接连通上、气室的下上、下管 板形成管程流体通道。再由上管板、上布气室、中壳体、下布气室、下管板依次连接形成一个自由伸缩的密闭空腔，空腔内上、下管板之间设有数块碟、环板，若干根缩放管穿越碟、环板的管孔，碟板外缘与中壳体内壁之间留有较大的环形流体主通道，环板中心有一个较大的异形孔为流体主通道，环板和碟板的管孔直径比缩放管外径大许多，其碟、环板管孔与缩放管之间形成的较宽环隙成为流体辅通道，上、下布气室、环板中心孔、碟板外缘环道、碟环板的管孔隙形成壳程流体通道。管束(若干根缩放管)中心和管束外缘与中壳体内壁之间有一定的区域不布管。本实用新型具有结构简单，传热系数高，流体压降低，投资省、运行费用低等特点。气-气热交换传热系数通常约29～33W(m²·℃)，有很大的工业运用价值。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图 

图2是本实用新型的工作原理图 

图3是图1中M或N处局部放大图 

图4是图3的A-A剖视图 

图中1是下气室，2是下管板，3是缩放管，4是上气室，5是上管板，6是上布气室，7是环板，8是碟板，9是中部壳体，10是下布气室，111是壳程主通道，112是壳程辅通道，12是管程通道。 

图中双点划线表达的是壳程气体流通路径，三点划线表达的是管程气体流通路径。 

具体实施方式