[实用新型]立式加强薄管板热回收器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热回收器。

背景技术

立式热回收设备包括上管箱、下管箱和中段的壳程筒体，壳程筒体内设有与上、下管箱连通的若干换热管，上、下管箱、壳程筒体和换热管之间通过管板进行连接。需换热的热介质(气体或液体)走管程(包括上管箱、换热管和下管箱)，冷却介质(如冷却水)走壳程，换热时蒸发出的汽液两相混合物可由壳程的汽液出口排出。

目前，立式热回收设备的上、下管板一般都采用平管板结构。如果热回收设备管程为高压、高温热介质(温度可达900℃左右，压力可达10MPa左右)，管程入口端采用平管板结构将会使管板计算厚度非常大，而大厚度管板会带来一系列问题：一方面，厚管板上下板面温差过大，使管板受到极大的温差应力，同时高温侧管板表面温度很高时，可能会引起管板早期破坏；另一方面，管板厚度过大，材料加工困难，材料性能也下降，从而在材料供应、材料性能、设备设计及制造等方面带来诸多问题。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、换热效率高、有效避免管板厚度过大带来的诸多问题、延长管板使用寿命、保证系统安全运行的立式加强薄管板热回收器。

技术方案包括依次连接的上管箱、壳程筒体和下管箱，所述壳程筒体内的换热管的两端分别与上管箱和下管箱连通，其特征在于，所述壳程筒体的下端经下管板组件与下管箱连接，所述下管板组件包括与壳程筒体下端连接的下管板、位于下管板上方的多孔板和内壳体，所述内壳体上端与壳程筒体连接，下端与多孔板连接，所述内壳体、多孔板、壳程筒体和下管板之间形成环形空间，所述环形空间对应的壳程筒体上设有冷却介质进口管；所述换热管的下端穿过多孔板上的通孔与下管板连接，所述多孔板上的通孔与换热管外管壁之间具有间隙。

所述下管板为挠性薄管板。

所述内壳体上均匀设有多个进液孔。

所述多孔板和下管板之间连接有支撑柱。

所述支撑柱的上端与多孔板螺纹连接，下端与下管板焊接。

采用开孔的多孔板结构，供换热管穿过的同时，还具有间隙，当大量的冷却介质(水)从壳程筒体的冷却介质进口管进入环形空间后，冷介质向下流动，直接冷却被高温介质加热的下管板，达到冷却下管板的目的，在减少下管板厚度的同时，避免下管板内外温差过大导致的损坏，提高下管板的使用寿命；同时冷却介质(水)也可充分与多孔板和下管板之间的换热管内的热介质进行间接热交换，冷却管内的热介质，提高换热效率。经初步换热的冷却介质(水)从换热管外壁与多孔板通孔之间的间隙进入壳程。进一步的，还可以在内壳体上开多个进液孔，使部分进入环形空间的冷却介质由进液孔进入壳程，进一步提高换热效率。

所述下管板通过支撑柱与多孔板相连接，形成一组合构件，可以使得下管板厚度大幅减薄。当下管板受到高温、高压力介质作用时，部分压力可通过支撑柱传到多孔板上，减轻了下管板来自管程或壳程的部分压力载荷，从而大大降低了下管板的厚度。下管板厚度的减薄可带来两方面好处：一是避免了超厚材料引起的选材困难、不易加工、材料性能下降等问题；二是管板上、下板面受热较均匀，热应力小，缓解了管板的温度应力。而对于多孔板而言，由于仅承受来自支撑柱的一定压力，不承受高温的作用，故其厚度也较薄。

通过本实用新型结构设计，在高温、高压工况下，下管板也可采用挠性薄管板结构，从而彻底解决了下管板过厚带来的种种问题，同时设计形成的环形空间有利于提高换热效率，具有显著的技术效果。

本实用新型结构简单、紧凑，设备投资低，易于加工且安全性高，通过对传统热回收设备进行局部结构改进，解决了高温、高压工况下管板厚度太大带来的一系列突出问题，具有广阔的市场应用前景。

附图说明

图1为本实用新型设备结构示意图。

图2为本实用新型下管板组件示意图(未插装换热管状态)。

图3为下管板、支撑柱、多孔板的连接结构图。

其中，1-管程排污口；2-下管箱；3-热介质进口管；4-下管板组件；4.1-下管板；4.2-支撑柱；4.3-多孔板；4.4-内壳体；4.5-通孔、4.6-进液孔；5-冷却介质进口管；6-壳程筒体；7-换热管；8-上管板；9-上管箱；10-热介质出口管；11-汽液两相混合物出口管；12-间隙；13-环形空间。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步解释说明：