[发明专利]一种新型柔性管束固定管板式热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，特别是一种新型柔性管束固定管板式热交换器。

背景技术

一般的换热器，高温介质是全程进行均匀冷却，无法充分地利用冷却区域，冷却效率未充分开发，换热效果不够理想，并且，由于温差较大，整个装置的使用寿命无法得到保证。传统的固定管板换热器无法解决高温差带来的温差应力。

本发明提出了一种新型柔性管束固定管板式热交换器，比较实用、完美和方便地解决了上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种冷却效果好、使用寿命长的新型柔性管束固定管板式热交换器。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种新型柔性管束固定管板式热交换器，包括依次连接的管箱A、壳程筒体和管箱B，管箱A和壳程筒体之间设置有兼做法兰的管板A，壳程筒体和管箱B之间设置有兼做法兰的管板B；在壳程筒体内沿其轴向设置有多根换热管，换热管的两端分别伸入管箱A和管箱B内，在壳程筒体内靠近管箱B位置所有的换热管均成S型；靠近管箱A的壳程筒体外侧设置有壳程介质出口，靠近管箱B的壳程筒体外侧设置有冷却液出口装置，在壳程介质出口位置的壳程筒体内设置有导流筒，导流筒和壳程筒体之间具有空腔，导流挡筒和管板A之间具有空腔；所述的壳程筒体上设置有膨胀节。

所述的壳程筒体中设置有多个径向支撑板和多个轴向支撑管，径向支撑板沿壳程筒体的径向设置，轴向支撑板沿壳程筒体的轴向设置；径向支撑板在径向上一端固定在壳程筒体内壁上而另一端与壳程筒体内壁之间具有空隙，多个径向支撑板在壳程筒体内形成S型流道，轴向支撑板将径向支撑板支撑。

所述的壳程介质出口位置的壳程筒体为锥体A，导流挡筒位于锥体A的腔内，导流筒通过支撑块支撑在锥体A内壁上；所述的冷却液出口装置位置的冷却筒体为锥体B，换热管S型部分位于锥体B内。

所述的管箱A为高温介质入口，管箱B为高温介质出口，换热管内为高温介质，壳程筒体的腔体内为低温介质；管箱A上设置有温度计A，管箱B上设置有温度计B，壳程筒体上靠近壳程介质出口处设置有温度计C。

所述的壳程筒体上设置有支座，支座上固定有接地板。

本发明具有以下优点：（1）通过将换热管设计成S型，增加管束的柔性；（2）通过设置导流筒，提高低温介质的流速，并使低温介质充分地与换热管接触，而不是大量的低温介质直接从壳程介质出口流出，进一步提高冷却效果；（3）当壳程筒体在高温下发生变形时，通过膨胀节消除膨胀变形产生的应力，提高其寿命。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图；

图中，1—管箱A，2—壳程筒体，3—管箱B，4—管板A，5—管板B，6—换热管，7—壳程介质出口，8—壳程介质进口，9—导流挡筒，10—膨胀节，11—径向支撑板，12—轴向支撑管，13—锥体A，14—锥体B，15—温度计A，16—温度计B，17—温度计C，18—安装支座，19—接地板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图1所示，一种新型柔性管束固定管板式热交换器，包括依次连接的管箱A1、壳程筒体2和管箱B3，管箱A1和壳程筒体2之间设置有兼做法兰的管板A4，壳程筒体2和管箱B3之间设置有兼做法兰的管板B5；在壳程筒体2内沿其轴向设置有多根换热管6，换热管6的两端分别伸入管箱A1和管箱B3内，在壳程筒体2内靠近管箱B1位置所有的换热管6均成S型；靠近管箱A1的壳程筒体2外侧设置有壳程介质出口7，靠近管箱B3的壳程筒体2外侧设置有冷却液出口装置8，在壳程介质出口7位置的壳程筒体2内设置有导流筒9，导流筒9和壳程筒体2之间具有空腔，导流筒9和管板A4之间具有空腔；所述的壳程筒体2上设置有膨胀节10，膨胀节10靠近换热管6S型位置。换热管6中S型的设计能够保证高温介质在进口处便被充分冷却。导流筒9的设计则提高低温介质的流速，并使低温介质充分地与换热管接触，而不是大量的低温介质直接从壳程介质出口流出，进一步提高冷却效果。膨胀节10的设计则消除壳程筒体2的温差应力，即由于温度变化带来的热胀冷缩而产生的应力。