[实用新型]一种用于多种流体换热的套管式换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于多种流体换热的套管式换热器。

背景技术

套管式换热器是用两种尺寸不同的管件或圆筒连接而成同心圆套管，其中外管空间称为壳程，内管空间称为管程。两种不同介质可在壳程和管程内逆向流动(或同向)以达到换热的效果。但是，由于套管式换热器内管承受外压作用，需要进行稳定性设计，当外压过大时，为了内管存在失稳的风险，需要将内管壁厚取得很厚，造成了材料的浪费。另一方面，内管受到流体冲刷，也可能存在流体诱导振动，存在疲劳破坏的潜在风险。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以实现1种管程流体与多种壳程流体换热的套管式换热器，这种套管式换热器不但可以实现一种管程流体与多种壳程流体的换热，还可以避免内管发生稳定性失效和流体诱导振动疲劳。

本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型通过在壳程和管程管件之间设置4个与流体流动方向平行的肋板将套管式换热器的壳程等分成5个具有扇环形截面的独立空间，4块肋板分别与内管和外管焊接连接，起到密封作用。由4块肋板分隔而成的5个独立的壳程空间分别设置进口管和出口管。管程流体流过管程空间，不同的壳程流体可以分别流过5个独立的壳程空间，达到一种管程流体与5中壳程流体换热的效果。另外，4块肋板对于内筒也具有稳定性加强和减振的作用。

本实用新型的积极效果如下：

本实用新型通过设置肋板将壳程空间分割为5个独立的具有扇环形截面的空间，可以满足5种不同壳程流体与1种管程流体的换热要求，也可以在5个独立的空间中分别通入不同温度、流速、压力的相同流体，从而获得不同的出口温度。另外，在管程和壳程之间设置肋板，肋板不但起到了加强圈的作用，可以增加内管的稳定性，同时将内外圆管连接为一个整体，也加强了对内管的支撑，起到了防止内管发生振动的作用。

本实用新型结构简单、成本低廉，安装和维护都十分方便，由于将5种不同流体与1种流体的换热集合在同一设备中，节省了设备设计、制造成本投入，减小了设备的占地面积。由于对内管进行了稳定性和防振支撑的加强，也有效保障了设备的安全运行。

附图说明

附图1为本实用新型总体结构示意图；

附图2为本实用新型肋板结构及分布示意图；

在附图中：1 管程进口管、 2 左封头、3 左封头法兰、4 左管板、5 壳程进口管、6 外管、7 肋板、8 内管、9 壳程出口管、10 右管板、11 右封头法兰、12 右封头、13 管程出口管、14 管程空间、15 壳程空间。

具体实施方式

如附图1所示，本实用新型由左封头2、左封头法兰3、左管板4、外管6、内管8、右管板10、右封头法兰11和右封头12组成。所述的左封头2上设置有管程进口管1，所述的右封头12上设置有管程出口管13；所述的外管6上分别设置5个壳程进口管5和5个壳程出口管9。 

如附图2所示，所述的内管8和所述的外管6之间设置有4块肋板7，肋板7、内管8和外管6之间的5个相互独立的扇环形截面流道为壳程空间15；内管8内部的流道为管程空间14。

在换热器工作过程中，管程流体通过管程进口管1进入左封头2，然后通过左封头法兰3和设置在左管板4上的圆孔进入管程空间14，然后经由右管板10、右封头法兰11、右封头12，最后经管程出口管13流出；壳程流体分别经由5个壳程进口管5进入壳程空间15，然后分别在扇环形截面的壳程空间15中独立流动，经由5个壳程出口管9流出。

在制造过程中，换热器的内管8、肋板7及外管6之间采取焊接连接的方式以保障强度和密封性。左管板4、左封头法兰3以及右管板10、右封头法兰11之间采用螺纹连接，以保障设备拆装和检修方便。

使用过程中，5个壳程空间15可以独立使用，也可以并联或者串联使用，根据不同工况可以实现多种换热功能，得到不同的出口温度、压力、流速等指标。