[实用新型]一种换热单元模块组合的固定管板换热器

说明书

技术领域

本实用新型属于管壳式换热器节能技术领域，具体涉及一种换热单元模块组合的固定管板换热器，应用于石油化工、轻工和电力等行业。

背景技术

传统固定管板式换热器是由管程和壳程两种不同介质通过换热管来实现热交换，其中一种介质走管程，另一种介质走壳程。但在实际工程中，经常会遇到下列情况：1)需要两种或两种以上的壳程介质与同一种管程介质进行热交换；2)具有不同压力、温度或不能相互混合的壳程介质与同一管程介质进行热交换；3)节能改造时，对于原有固定管板式换热器无法满足更高的热交换要求时，通常的做法是重新设计、制造更大直径的换热器或制造额外的换热器并联或串联操作来达到新的使用需求，但弃置原有的换热器，无疑是一种浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种换热单元模块组合固定管板换热器，实现复杂、多股介质的壳程工况和满足改造中原有固定管板式换热器重复利用的要求。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种换热单元模块组合的固定管板换热器，包括入口管箱1和出口管箱6，以及安装在入口管箱1和出口管箱6之间的两段或两段以上的换热单元模块2；所述固定管板换热器为卧式或立式结构；

相邻两段换热单元模块2固定连接，在两者之间垫有分隔环3；

每段换热单元模块2均包括壳程筒体10，在所述壳程筒体10上开有壳程介质进口7和壳程介质出口11，所述壳程筒体10的两端均焊接有固定管板8，壳程筒体10与两端的固定管板8构成一个独立的壳程空间；

在所述壳程筒体10的空腔内装有一组换热管9和一组折流板12；所述折流板12交错布置；所述换热管9穿过每个折流板12和两端的固定管板8；所述换热管9两端的外壁与固定管板8焊接或胀接，换热管9内构成管程空间；

相邻两段换热单元模块2的固定管板8和分隔环3形成一个空腔，所述换热管9与所述空腔相连通；

入口管箱1的出口端面与一端的换热单元模块2的固定管板8固定连接；出口管箱6的进口端面与另一端的换热单元模块2的固定管板8固定连接；管程介质从入口管箱1流入，经过第一段换热单元模块2内的换热管9后流入所述空腔，再从所述空腔进入第二段换热单元模块2内的换热管9，然后以同样的方式流经各段换热单元模块2后，最后从出口管箱6流出；

对于每段换热单元模块2，壳程介质从壳程介质进口7流入，通过换热管9与管程介质进行热交换后，从壳程介质出口11流出。

所述固定管板8为法兰结构。

相邻两段换热单元模块2的固定管板8通过垫片及螺柱螺母4固定连接。

所述固定管板8与入口管箱1或出口管箱6之间是通过垫片及螺柱螺母4来固定连接的。

各段换热单元模块2是独立的，它们的长度相同或不相同，所用的壳程介质相同或者不相同。

各段换热单元模块2的固定管板8、换热管9及壳程筒体10的材料相同或者不相同；换热管9的类型相同或者不相同；换热管9的排列形式相同或不相同。

所述换热单元模块2可以卧式设置，也可以立式设置，换热单元模块2的段数可自由增减。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过换热单元模块组合，增加壳程物料介质股数，可以充分利用装置中不同种类、不同流量、不同热量的物料；克服了传统固定管板换热器只能允许单种壳程介质参与热交换的缺点，通过“单元模块”组合，实现了多壳程介质参与热交换的复杂工况，满足了固定管板换热器在改造中重复利用的要求；

2.本实用新型的换热管可采用高效换热管，如波纹管、螺纹管、异型管等，可按不同阶段和温度变化来控制调整输出热负荷，以达到提高换热效率和节约能耗的目的。

3.利用本实用新型不仅可省去多个管箱，也可减少因管壳程温差引起的膨胀差，改善管板和壳程筒体的受力状况；而且换热器结构紧凑、小巧，换热面积可以自由增减。

4.本实用新型的换热器安装、检修和维护简便，现场可将单元模块分段组装，也可将每段换热单元模块拆出进行换热管清洗，降低了维护成本。

5.节能改造时，原有固定管板换热器得以充分利用，节约投资的同时也减少了占地面积。

附图说明

图1是本实用新型的典型立置结构组合示意图(以三段换热单元模块为例)。

图2是本实用新型的典型卧置结构组合示意图(以两段换热单元模块为例)。

图3是本实用新型中的换热单元模块结构示意图。