專利名稱：臥式固定管板式換熱器及換熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種作為超大型的熱網(wǎng)加熱器的臥式固定管板式換熱器及換熱方法。
背景技術(shù)：
原有大型熱網(wǎng)加熱器多為兩管程，主要缺點(diǎn)1)當(dāng)要求換熱面積較大時(shí)，為了縮短換熱器長(zhǎng)度、節(jié)省占地面積，只有增大殼體直徑，增加換熱管數(shù)量，造成管內(nèi)介質(zhì)流速降低，換熱效率降低；2)換熱面積增大，設(shè)備金屬耗量大，不利于節(jié)約能源的基本國(guó)策；3)殼程通道面積較小，加熱蒸汽流速較快，容易引起振動(dòng)，設(shè)備使用壽命短，4)由由于壓力較大開孔會(huì)嚴(yán)重影響應(yīng)力分布。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠適應(yīng)相對(duì)的超大型的熱網(wǎng)使用的小流量熱網(wǎng)水水流、大溫升，比容大的工況以及滿足占地面積小的要求。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種臥式固定管板式換熱器，其組成包括筒體，所述的筒體一端連接左管板，所述的筒體另一端連接右管板，所述的左管板連接管箱筒體，所述的管箱筒體連接左管箱封頭， 所述的右管板連接右管箱封頭，所述的筒體下端連接疏水罐，所述的筒體內(nèi)上部裝有管系， 所述的管系上部裝有蒸汽防沖裝置和直管換熱管，所述的左管箱殼體內(nèi)裝有丁字型管箱隔板，所述的右管箱殼體內(nèi)裝有一字型管箱隔板。所述的臥式固定管板式換熱器，所述的筒體包括筒身，所述的筒身通過膨脹節(jié)連接短筒節(jié)，所述的筒身上部連接蒸汽進(jìn)口管，所述的筒身下部連接蒸汽出口管，所述的管系連接支撐板，短筒節(jié)連接所述的右管板與所述的左管板。所述的臥式固定管板式換熱器，所述的管箱筒體上部連接給水進(jìn)口管，所述的管箱筒體下部連接給水出口管，所述的左管箱殼體與所述的右管箱殼體均具有檢修人孔，與封頭焊接的管箱筒體連接的進(jìn)出水管形成牛頭狀，所述的右管板通過高頸法蘭連接所述的右管箱殼體，所述的右管板通過螺栓和螺母連接所述的高頸法蘭。所述的臥式固定管板式換熱器，所述的管板與所述的換熱管以膨脹焊接的方式連接，所述的換熱管以正三角形排列，蒸汽自上而下加熱給水。一種臥式固定管板式換熱器的換熱方法，熱網(wǎng)回水由進(jìn)水裝置進(jìn)入左管箱，由于壓差自然流向管系，在被管箱隔板隔為四部分的換熱管中進(jìn)行四次流動(dòng)。而過熱蒸汽由殼程上部的進(jìn)汽口進(jìn)入殼體，與換熱管接觸，由上而下流動(dòng)，在流動(dòng)的過程中對(duì)換熱管內(nèi)部的水進(jìn)行加熱；同時(shí)過熱蒸汽冷凝為凝結(jié)水流入疏水罐內(nèi)；加熱至要求溫度的熱網(wǎng)水由出水裝置流出。所述的臥式固定管板式換熱器的換熱方法，在管程一側(cè)，熱網(wǎng)給水從給水進(jìn)口進(jìn)入左管箱中丁字形隔板上部二分之一空間流入到四分之一部分直管換熱管中，進(jìn)入右管箱一字形隔板左側(cè)，由于有一字形隔板分隔，給水經(jīng)右管箱一字形隔板左側(cè)下部1/4管孔再次流入另一部分換熱管，進(jìn)入左管箱的丁字形隔板的下端形成折流，第三次流入另外1/4 根直管換熱管中，進(jìn)入右管箱右側(cè)，通過右管箱右側(cè)上部1/4換熱管實(shí)現(xiàn)四流程；在殼側(cè)，CN 102538516 A
加熱蒸汽通過殼體上部的蒸汽接管座進(jìn)入殼體內(nèi)部，以合理的橫向和縱向流速掠過換熱管，最大限度地將熱量傳給熱網(wǎng)給水，蒸汽全部凝結(jié)成飽和水流入殼體下部的疏水罐，疏水罐經(jīng)過合理計(jì)算，選擇合適的水容積，滿足水位控制要求。有益效果
1.本發(fā)明疏水罐將冷凝水收集起來并保持水位的穩(wěn)定
2.本發(fā)明在外殼上利用膨脹節(jié)抵消管系水側(cè)與殼側(cè)溫度差引起的線膨脹差值；保證換熱管的穩(wěn)定。本發(fā)明的利用蒸汽防沖裝置包裹換熱管，使得加熱蒸汽進(jìn)入管系時(shí)對(duì)換熱管不造成沖蝕。本發(fā)明采用四流程對(duì)熱網(wǎng)回水進(jìn)行加熱，能夠適應(yīng)相對(duì)的大體積，靜壓力大、小流量熱網(wǎng)水流、大溫升，比容大的工況以及滿足占地面積小的要求。本發(fā)明增加流程后，給水流速較快，達(dá)到了較高的換熱系數(shù)，節(jié)省了換熱面積；可以廣泛適應(yīng)高溫升、加熱蒸汽壓力低、流量大的參數(shù)；減小了設(shè)備長(zhǎng)度，節(jié)省了電廠的廠房用地，投資大大降低；性能優(yōu)越，運(yùn)行安全可靠。本發(fā)明熱網(wǎng)加熱器設(shè)計(jì)了兩側(cè)管箱內(nèi)部隔板，使得換熱管均勻分成四份，以利于管內(nèi)流速的穩(wěn)定。在管系殼體上安裝了膨脹節(jié)，以利于消除由于溫差引起的線膨脹差值，防止換熱管拉脫而損壞，膨脹節(jié)中部的大直徑筒身，合理降低低壓大流量加熱蒸汽流速，防止換熱管振動(dòng)開裂。本發(fā)明的右管箱與管系之間通過管箱管箱筒體與管板焊接連接，以減少泄漏點(diǎn)； 左管箱與管系之間通過高頸法蘭、螺栓、螺母與兼作法蘭的管板連接；管板與不銹鋼換熱管焊接端面采用不銹鋼復(fù)合鋼板制成。本發(fā)明四流程大型熱網(wǎng)加熱器的研制成功，將使熱網(wǎng)加熱器型式更加多樣化，適應(yīng)多種熱網(wǎng)回水溫升要求，對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)能力也有增強(qiáng)。采用牛頭式分水管開孔少，應(yīng)力分布更合理，適合本產(chǎn)品的特定要求。本發(fā)明大型熱網(wǎng)加熱器在運(yùn)行中，容易發(fā)生流體誘導(dǎo)振動(dòng)使加熱器損壞，外殼采用兩膨脹節(jié)之間焊有大筒身結(jié)構(gòu)，既解決了換熱管和外殼之間的熱膨脹不一致問題，又使加熱蒸汽具有大的流通通道，充分降低加熱蒸汽流速，布置合適間距的支撐板，縮短無支撐長(zhǎng)度，確保熱網(wǎng)加熱器在運(yùn)行中不會(huì)由于振動(dòng)損壞，延長(zhǎng)大型熱網(wǎng)加熱器的使用壽命。


附圖1為本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為附圖1中左管箱隔板的結(jié)構(gòu)示意圖。為左管箱結(jié)構(gòu)示意圖，所述的左管箱內(nèi)部設(shè)有丁字形分流程隔板，丁字形隔板一端設(shè)有兩個(gè)檢修人孔，另一端與左管板連接。附圖3為附圖1中右管箱隔板簡(jiǎn)圖的結(jié)構(gòu)示意圖。為右管箱結(jié)構(gòu)示意圖，所述右管箱內(nèi)設(shè)一字形分流程隔板。附圖4為附圖1中的外觀圖。為外殼結(jié)構(gòu)示意圖，所述外殼左右兩端各設(shè)一小筒節(jié)分別與半個(gè)膨脹節(jié)連接，兩膨脹節(jié)之間焊有大筒身，外殼上部設(shè)有加熱蒸汽進(jìn)口管座，外殼下部設(shè)置疏水罐。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1 一種臥式固定管板式換熱器，其組成包括筒體1，所述的筒體一端連接左管板2，所述的筒體另一端連接右管板3，所述的左管板連接管箱筒體4，所述的管箱筒體連接左管箱封頭5，所述的右管板連接右管箱封頭6，所述的筒體下端連接疏水罐7，所述的筒體內(nèi)上部裝有管系8，所述的管系上部裝有蒸汽防沖裝置9和直管換熱管10，所述的左管箱殼體內(nèi)裝有丁字型管箱隔板11，所述的右管箱殼體內(nèi)裝有一字型管箱隔板12。實(shí)施例2
實(shí)施例1所述的臥式固定管板式換熱器，所述的筒體包括筒身，所述的筒身通過膨脹節(jié)13連接短筒節(jié)14，所述的筒身上部連接蒸汽進(jìn)口管15，所述的筒身下部連接蒸汽出口管 16，所述的管系連接支撐板17，短筒節(jié)連接所述的右管板或者所述的左管板。實(shí)施例3
實(shí)施例1所述的臥式固定管板式換熱器，所述的管箱筒體上部連接給水進(jìn)口管18，所述的管箱筒體下部連接給水出口管19，所述的左管箱殼體與所述的右管箱殼體均具有檢修人孔20，所述的右管板通過高頸法蘭21連接所述的右管箱殼體，所述的右管板通過螺栓22 和螺母23連接所述的高頸法蘭。實(shí)施例4
實(shí)施例1所述的臥式固定管板式換熱器，所述的管板與所述的換熱管以膨脹焊接的方式連接，所述的換熱管以正三角形排列，蒸汽自上而下加熱給水。實(shí)施例5
一種臥式固定管板式換熱器的換熱方法，熱網(wǎng)回水由進(jìn)水裝置進(jìn)入左管箱，由于壓差自然流向管系，在被管箱隔板隔為四部分的換熱管中進(jìn)行四次流動(dòng)。而過熱蒸汽由殼程上部的進(jìn)汽口進(jìn)入殼體，與換熱管接觸，由上而下流動(dòng)，在流動(dòng)的過程中對(duì)換熱管內(nèi)部的水進(jìn)行加熱；同時(shí)過熱蒸汽冷凝為凝結(jié)水流入疏水罐內(nèi)；加熱至要求溫度的熱網(wǎng)水由出水裝置流出。實(shí)施例6
實(shí)施例5所述的臥式固定管板式換熱器的換熱方法，在管程一側(cè)，熱網(wǎng)給水從給水進(jìn)口進(jìn)入左管箱中丁字形隔板上部二分之一空間流入到四分之一部分直管換熱管中，進(jìn)入右管箱一字形隔板左側(cè)，由于有一字形隔板分隔，給水經(jīng)右管箱一字形隔板左側(cè)下部1/4管孔再次流入另一部分換熱管，進(jìn)入左管箱的丁字形隔板的下端形成折流，第三次流入另外 1/4根直管換熱管中，進(jìn)入右管箱右側(cè)，通過右管箱右側(cè)上部1/4換熱管實(shí)現(xiàn)四流程；在殼側(cè)，加熱蒸汽通過殼體上部的蒸汽接管座進(jìn)入殼體內(nèi)部，以合理的橫向和縱向流速掠過換熱管，最大限度地將熱量傳給熱網(wǎng)給水，蒸汽全部凝結(jié)成飽和水流入殼體下部的疏水罐，疏水罐經(jīng)過合理計(jì)算，選擇合適的水容積，滿足水位控制要求。實(shí)施例7
上述實(shí)施例所述的臥式固定管板式換熱器，四流程管程和單流程殼程，管程由左管箱、管系和右管箱組成，左管箱內(nèi)設(shè)丁字形分流程隔板，端部標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭中間設(shè)置檢修人孔，與橢圓形封頭焊接的管箱筒體連接的進(jìn)出水管形成牛頭狀，通過換熱管將管系中的左管板和右管板連接起來，右管箱內(nèi)設(shè)一字形分流程隔板，通過高頸法蘭和螺栓螺母與管系連接，使管內(nèi)介質(zhì)實(shí)現(xiàn)四流程流動(dòng)。單流程殼程由管箱筒體連接半個(gè)膨脹節(jié)再連接大直徑筒體，筒體通過另外半個(gè)膨脹節(jié)與小直徑管箱筒體連接，筒體下部設(shè)置疏水罐。
實(shí)施例8
上述實(shí)施例所述的臥式固定管板式換熱器，如圖1所示，它包括檢修人孔左管箱、外殼、管系、右管箱和疏水罐，檢修人孔安裝在左管箱端部中間，給水進(jìn)口管和給水出口管設(shè)于左管箱上側(cè)呈牛頭狀，使管程介質(zhì)可以往返四流程，左管箱與左管板焊接實(shí)現(xiàn)與管系之間的連接，在管系里設(shè)有許多直管換熱管和支撐板，直管換熱管穿過左管板、支撐板和兼作法蘭的右管板形成完整的管系，外殼安裝在左管板和右管板之間焊接固定，右管箱端部裝有高頸法蘭與管系中的右管板之間用螺栓螺母連接。
權(quán)利要求
1.一種臥式固定管板式換熱器，其組成包括筒體，其特征是所述的筒體一端連接左管板，所述的筒體另一端連接右管板，所述的左管板連接管箱筒體，所述的管箱筒體連接左管箱封頭，所述的右管板連接右管箱封頭，所述的筒體下端連接疏水罐，所述的筒體內(nèi)上部裝有管系，所述的管系上部裝有蒸汽防沖裝置和直管換熱管，所述的左管箱殼體內(nèi)裝有丁字型管箱隔板，所述的右管箱殼體內(nèi)裝有一字型管箱隔板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式固定管板式換熱器，其特征是所述的筒體包括筒身， 所述的筒身通過膨脹節(jié)連接短筒節(jié)，所述的筒身上部連接蒸汽進(jìn)口管，所述的筒身下部連接蒸汽出口管，所述的管系連接支撐板，短筒節(jié)連接所述的右管板與所述的左管板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的臥式固定管板式換熱器，其特征是所述的管箱筒體上部連接給水進(jìn)口管，所述的管箱筒體下部連接給水出口管，所述的左管箱殼體與所述的右管箱殼體均具有檢修人孔，與封頭焊接的管箱筒體連接的進(jìn)出水管形成牛頭狀，所述的右管板通過高頸法蘭連接所述的右管箱封頭，所述的右管板通過螺栓和螺母連接所述的高頸法蘭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的臥式固定管板式換熱器，其特征是所述的管板與所述的換熱管以膨脹焊接的方式連接，所述的換熱管以正三角形排列，蒸汽自上而下加熱給水。
5.一種臥式固定管板式換熱器的換熱方法，其特征是熱網(wǎng)回水由進(jìn)水裝置進(jìn)入左管箱，由于壓差自然流向管系，在被管箱隔板隔為四部分的換熱管中進(jìn)行四次流動(dòng)，.而過熱蒸汽由殼程上部的進(jìn)汽口進(jìn)入殼體，與換熱管接觸，由上而下流動(dòng)，在流動(dòng)的過程中對(duì)換熱管內(nèi)部的水進(jìn)行加熱；同時(shí)過熱蒸汽冷凝為凝結(jié)水流入疏水罐內(nèi)；加熱至要求溫度的熱網(wǎng)水由出水裝置流出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的臥式固定管板式換熱器的換熱方法，其特征是在管側(cè)，熱網(wǎng)給水從給水進(jìn)口進(jìn)入左管箱中丁字形隔板上部二分之一空間流入到四分之一部分直管換熱管中，進(jìn)入右管箱一字形隔板左側(cè)，由于有一字形隔板分隔，給水經(jīng)右管箱一字形隔板左側(cè)下部1/4管孔再次流入另一部分換熱管，進(jìn)入左管箱的丁字形隔板的下端形成折流， 第三次流入另外1/4根直管換熱管中，進(jìn)入右管箱右側(cè)，通過右管箱右側(cè)上部1/4換熱管實(shí)現(xiàn)四流程；在殼側(cè)，加熱蒸汽通過殼體上部的蒸汽接管座進(jìn)入殼體內(nèi)部，以合理的橫向和縱向流速掠過換熱管，最大限度地將熱量傳給熱網(wǎng)給水，蒸汽全部凝結(jié)成飽和水流入殼體下部的疏水罐，疏水罐經(jīng)過合理計(jì)算，選擇合適的水容積，滿足水位控制要求。
全文摘要
臥式固定管板式換熱器及換熱方法，當(dāng)要求換熱面積較大時(shí)，為了縮短換熱器長(zhǎng)度、節(jié)省占地面積，只有增大殼體直徑，增加換熱管數(shù)量，造成管內(nèi)介質(zhì)流速降低，換熱效率降低。臥式固定管板式換熱器,其組成包括筒體(1)，所述的筒體一端連接左管板(2)，所述的筒體另一端連接右管板(3)，所述的左管板連接管箱筒體(4)，所述的管箱筒體連接左管箱封頭(5)，所述的右管板連接右管箱封頭(6)，所述的筒體下端連接疏水罐(7)，所述的筒體內(nèi)上部裝有管系(8)，所述的管系上部裝有蒸汽防沖裝置(9)和直管換熱管(10)，所述的左管箱殼體內(nèi)裝有丁字型管箱隔板(11)，所述的右管箱殼體內(nèi)裝有一字型管箱隔板(12)。本發(fā)明用于換熱器。
文檔編號(hào)F28F9/22GK102538516SQ20111045876
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者劉慶江, 唐卉, 孫同英, 張彥軍, 張春偉, 李崇超, 李睿, 楊軍, 楊林榮, 趙彥華 申請(qǐng)人:哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司