[发明专利]一种具有热补偿功能的组合管板换热器

说明书

本发明将整体管板划分成三组相对独立的环形管板，其中第一组管板位于换热器管板中心，形状呈圆形，其他两组管板呈环形，第二组管板位于第一组管板外侧，第三组管板位于第二组管板外侧；第二和第三组管板分别采用隔板划分成若干扇环形结构，然后采用半圆环形筒体作为封头。扇环形单元、隔板和半圆环形筒体组成了一个管板单元，每一个管板单元之间相互独立，可以进行单独设计，降低了管板的当量尺寸，从而降低管板的厚度。每一层管板的管板单元通过连接管与独立的管箱相连，管箱与外界相连，起到了收集工作介质和缓冲的作用。同时，三组管板之间采用柔性连接，相互之间能够沿轴向发生一定程度的相对运动，从而降低了整体热应力。

技术领域

本发明涉及一种具有热补偿功能的组合管板换热器。

背景技术

换热装置是过程工业中最为常用的设备，广泛应用于化工、炼油、动力、原子能、食品、轻工、制药、机械等众多工农业部门。管壳式换热器是最为常用的换热装置之一，在大尺寸管壳式换热器中，换热器的管板由于承受载荷比较复杂，设计计算和制造都较为困难。为了保证大尺寸换热器管板具有足够的刚性和强度，一般管板的壁厚取值较大，安装和检修都十分困难。当换热器直径较大，操作压力和温度较高时，管板设计和制造十分困难，因此研究大直径换热器管板的设计理论与方法，降低管板厚度尺寸具有明显意义。

发明内容

本发明公开了一种组合管板换热器，可以有效降低管板厚度；同时管板与筒体之间采用柔性连接，允许发生一定的相对运动，从而降低了热应力。

本发明采用如下技术方案：

本发明将整体管板划分成三组相对独立的环形管板，其中第一组管板位于换热器管板中心，形状呈圆形，其他两组管板呈环形，第二组管板位于第一组管板外侧，第三组管板位于第二组管板外侧；第二和第三组管板分别采用隔板划分成若干扇环形结构，然后采用半圆环形筒体作为封头。扇环形单元、隔板和半圆环形筒体组成了一个管板单元，每一个管板单元之间相互独立，可以进行单独设计，降低了管板的当量尺寸，从而降低管板的厚度。每一层管板的管板单元通过连接管与独立的管箱相连，管箱与外界相连，起到了收集工作介质和缓冲的作用。同时，三组管板之间采用柔性连接，相互之间能够沿轴向发生一定程度的相对运动，从而降低了整体热应力。

本发明的积极效果如下：

本发明将大尺寸的整体管板划分成了若干较小尺寸的管板单元，每个单元可以独立设计，可以采用较小的管板厚度，从而降低了换热器的设计难度，大大降低了管板的制造难度；由于各组管板及管板与筒体之间采用了柔性连接方式，可以有效降低热应力对整体强度的危害。

附图说明

附图1为本发明总体结构图；

附图2为组合管板示意图；

附图3为筒体上端部示意图；

附图4为筒体下端部示意图；

附图5为第三组上管板示意图；

附图6为第三组下管板示意图；

附图7为第三组管板封头示意图；

附图8为第二组上管板示意图；

附图9为第二组下管板示意图；

附图10为第二组管板封头示意图；

附图11为第一组管板示意图；

附图12为上管箱示意图；

附图13为下管箱示意图。