[实用新型]新型结构U型管换热器

说明书

本实用新型涉及一种新型结构U型管换热器，属于特殊结构对管板热应力改善的U型管式换热器领域。包括管箱和壳体，管箱和壳体之间设有管板，管箱上开设管程入口和管程出口，管程出入空腔内设有内管箱，内管箱连通管程出口设置，U型换热管出口端连通内管箱，U型换热管入口端贯穿管板，连通管程出入空腔设置。本实用新型平衡了管程出入口温差，也就降低了管板的温差，减小了管板的热应力，减少了热损失，提升了传热效果，提高了换热面积，延长了管板使用寿命，减少了换热器的维护工作，延长了换热器使用寿命，降低了成本。

技术领域

本实用新型涉及一种新型结构U型管换热器，属于特殊结构对管板热应力改善的U型管式换热器领域。

背景技术

换热器广泛应用于生产的各个部门，是化学、炼油工业中普遍应用的典型设备。相对于浮头式和固定管板式换热器，U型管式换热器可有效释放管壳程的热膨胀差，广泛应用于高温高压场合，U型管式换热器管板厚度较大。从传热学理论可知，管板越薄，管板两侧的温差就越小。但是管板还要承受内压和管板两侧由于温差存在的热应力，管板不可能无限制的减薄。因此，管板承受高温高压时，对管板的要求是矛盾的。为同时兼顾温差小，和热应力承受的情况，U型管式管板厚度偏厚，容易引起弯曲应力，容易损坏，使用寿命短。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型结构U型管换热器，平衡了管程出入口温差，也就降低了管板的温差，减小了管板的热应力，减少了热损失，提升了传热效果，提高了换热面积，延长了管板使用寿命，减少了换热器的维护工作，延长了换热器使用寿命，降低了成本。

本实用新型所述的新型结构U型管换热器，包括管箱和壳体，管箱和壳体之间设有管板，管箱上开设管程入口和管程出口，管程出入空腔内设有内管箱，内管箱连通管程出口设置，U型换热管出口端连通内管箱，U型换热管入口端贯穿管板，连通管程出入空腔设置。管箱和管板之间的空前，即为管程出入空腔。

工作过程或工作原理：

管程介质从管程入口进入管箱，然后经U型换热管入口端进入U型换热管，经U型换热管出口端进入内管箱，经管程出口流出。

通常情况下，U型换热管入口端温度低于U型换热管出口端温度，管程介质进入管箱后，先与内管箱进行热交换，通过内管箱，平衡U型换热管出口端和U型换热管入口端管程介质温度，降低管板上U型换热管出口端和U型换热管入口端的温差，减小热应力，可降低管箱金属温度，减小管板热应力，控制材料力学性能的下降。

所述的内管箱包括筒节，筒节两端分别设有左端盖和右端盖，筒节顶端设有平衡口，平衡口连通管程出口，U型换热管出口端贯穿右端盖，连通内管箱设置。

所述的U型换热管出口端连通套管，套管贯穿右端盖设置。不必改变U型换热管结构，仍然使用通用的U型换热管，结构简单，安装方便。

所述的U型换热管出口端与套管之间通过垫片密封。

所述的相邻U型换热管，U型换热管出口端和U型换热管入口端交错布置。管板上U型换热管的分布，均采用交错布置，能够更好地平衡U型换热管出口端和U型换热管入口端的温差，尽可能减小管板的温差，减小管板的热应力。

所述的沿水平方向并排布置U型换热管，组成U型换热管组；U型换热管组沿竖直方向从外向内套装换热管组，相邻U型换热管，U型换热管出口端和U型换热管入口端交错布置。

所述的换热管组中间，沿水平方向从外向内套装U型换热管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：