專利名稱：一種多殼程管殼式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多殼程管殼式換熱器，屬于能源與動力領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
管殼式換熱器是進行熱交換操作的通用工藝設(shè)備，主要功能是保證工藝過程對介質(zhì)所要求的特定溫度，同時也是提高能源利用率的主要設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于化工、石油、電力、輕工、冶金、原子能、造船、航空、供熱等工業(yè)部門。一般管殼式換熱器有多種結(jié)構(gòu)，殼程的形式也多種多樣有單弓形折流板、雙弓形折流板、碟環(huán)形折流板、折流桿以及空心環(huán)網(wǎng)板等。對于傳統(tǒng)的單弓形折流板管殼式換熱器(如圖I )，在橫向折流板的根部存在較大的流動與傳熱死區(qū)，傳熱效率較低，橫向折流板一端懸空，末端震動強烈，對傳熱管的損害 極大，甚至發(fā)生傳熱管破裂，換熱介質(zhì)泄漏的事故。通常情況下，為了提高管殼式換熱器的換熱性能，一般采用增加換熱管數(shù)或采用多臺換熱器串聯(lián)等措施，這些必然會引起換熱器體積變大，重量增加，成本也會隨之增加。在某些對于空間體積和傳熱效率有一定要求的情況下，傳統(tǒng)的單弓形管殼式換熱器很難實現(xiàn)其應(yīng)用。因此，有必要在有限的空間條件下提高其換熱性能，使其得到有效的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、換熱效率高、抗震動性良好的多殼程管殼式換熱器?！N多殼程管殼式換熱器，包括換熱器殼體、通過左右兩個管板安裝于換熱器殼體內(nèi)的傳熱管束、位于換熱器殼體左右兩端的封頭；上述傳熱管束及兩端封頭內(nèi)即為管程，傳熱管束與換熱器殼體之間形成殼程；該多殼程管殼式換熱器還包括與封頭相連的管程進口接管和管程出口接管，與殼體相連的殼程進口接管和殼程出口接管；其特征在于兩個管板之間安裝有N塊將換熱器殼體內(nèi)分成N+1個殼程空間的縱向隔流板，其中N大于等于
2;上述每塊縱向隔流板均具有使相鄰殼程相通的連通孔；任意相鄰隔流板上的連通孔的位置分別位于縱向隔流板異端。—種多殼程管殼式換熱器，包括換熱器殼體、通過左右兩個管板安裝于換熱器殼體內(nèi)的傳熱管束、位于換熱器殼體左右兩端的封頭；上述傳熱管束及兩端封頭內(nèi)即為管程，傳熱管束與換熱器殼體之間形成殼程；該多殼程管殼式換熱器還包括與封頭相連的管程進口接管和管程出口接管，與殼體相連的殼程進口接管和殼程出口接管；其特征在于殼程出口上游設(shè)置末端折流板，管程出口處的管板與末端折流板之間安裝有N塊將換熱器殼體內(nèi)分成N+1個殼程空間的縱向隔流板，其中N大于等于2 ;上述每塊縱向隔流板均具有使相鄰殼程相通的連通孔；任意相鄰隔流板上的連通孔的位置分別位于縱向隔流板異端。上述多殼程管殼式換熱器的殼程空間可以均勻分配，也可以根據(jù)實際要求進行調(diào)整；多殼程形式大大延長了殼程流體的運動時間，增大了換熱面積，同時更多的殼程流體垂直掠過管束，提高了換熱性能。上述縱向隔流板兩端可以分別與管板或末端折流板連接，而非懸臂，震動較小，同時對于每一殼程的橫向折流板都有一定的支撐作用，防止了橫向折流板的震動以及與傳熱管之間的碰撞。同時在一側(cè)根據(jù)流量匹配的原則開圓孔、方孔或槽，使殼程流體在該側(cè)流出，且置于兩排管束中間，不與傳熱管接觸，防止與傳熱管的摩擦與碰撞，延長傳熱管的使用壽命。上述末端折流板與換熱器殼體連接， 周邊固定，安全可靠，震動??；并在下端開孔，使殼程流體流出，上述末端折流板也可以去掉，兩縱向隔流板右端直接與管板連接，此時殼程出口接管與入口接管處于不同側(cè)，滿足了不同殼程進出口位置的要求。


圖I是單殼程管殼式換熱器結(jié)構(gòu) 圖2是三殼程管殼式換熱器結(jié)構(gòu) 圖3是縱向隔流板結(jié)構(gòu) 圖4是末端折流板結(jié)構(gòu) 圖5是無末端折流板三殼程管殼式換熱器結(jié)構(gòu) 圖中標號名稱1.換熱器殼體，2.橫向折流板，3.下縱向隔流板，4.末端折流板，5.管板，6.封頭，7.管程進口接管，8.殼程出口接管，9.傳熱管束，10.上縱向隔流板，11.殼程進口接管，12.管程出口接管，13.連通孔。
具體實施例方式參照附圖，本發(fā)明提供一種多殼程管殼式換熱器，其中包括包括換熱器殼體1，傳熱管束9與兩端管板5相連接后置于換熱器殼體內(nèi)，并由橫向折流板2間隔成多股平行流道，換熱器殼體由插入內(nèi)部的下縱向隔流板3、上縱向隔流板10，將單殼程流道改變?yōu)槎鄽こ塘黧w通道，并在殼程出口處安裝一末端折流板4 ;兩端封頭6分別與兩側(cè)管板相接并與管程進口接管12與出口接管7連接構(gòu)成管程通道；殼程進口接管11與出口接管8和殼體聯(lián)通并與橫向折流板以及縱向隔流板構(gòu)成往返折流殼程流道。多殼程管殼式換熱器的殼程可以為兩殼程、三殼程或更多殼程，由插入殼體I內(nèi)部的縱向隔流板數(shù)3、10決定，導(dǎo)致殼程進口接管11與出口接管8可以在殼體的同一側(cè)，也可以在殼體異側(cè)；管程的進口接管12與出口接管7可以在同一側(cè)，也可以在不同側(cè)，由管程數(shù)決定?？v向隔流板可以與末端折流板或管板連接，并在一端處根據(jù)流量匹配的原則開圓孔、方孔或槽等，縱向折流板；也可以一端懸空，此時不需要在一端開孔，縱向隔流板分別置于兩排管束中間。末端折流板4在下端處根據(jù)流量匹配的原則開圓孔、方孔或槽等，使殼程流體流出。上述末端折流板4也可以去掉，縱向隔流板右端直接與管板連接，此時殼程出口接管8與入口接管11處于不同側(cè)。圖4中大圓即代表使殼程流體流出的孔，圖中小圓代表傳熱管束穿過的孔。多殼程可以均勻分配，也可以根據(jù)實際要求進行調(diào)整；可以在每一殼程內(nèi)安裝橫向折流板2，或根據(jù)需要在某一殼程或某幾個殼程內(nèi)安裝橫向折流板。以三殼程管殼式換熱器為例，參照圖2、圖5詳細說明本發(fā)明提供的多殼程管殼式換熱器的運行過程。熱流體通過殼程進口接管11進入到殼程內(nèi)部，受到上縱向隔流板10以及該殼程內(nèi)橫向折流板2的作用折流前進，與管內(nèi)流體進行熱量交換，到達下縱向隔流板3右側(cè)的圓孔處向下流出，之后受到下縱向隔流板3的阻擋以及橫向折流板2的作用橫掠管束，到達下縱向隔流板3左端的圓形出口流出，最后流至末端折流板4下端的圓形出口，從殼程出口接管8流出完成熱量交換。冷流體則從管程進口接管12流入傳熱管束9內(nèi)部，與管外的熱流體進行熱量交換，溫度升高后由管程出口接管7流出換熱器。圖5所示的無末端折流板的三殼程管殼式換熱器的實施過程基本與圖2類似，不同之處在于，熱流體首先通過殼程進口接管11進入到殼程內(nèi)部，受到上縱向隔流板10以及 該殼程內(nèi)橫向折流板2的作用折流前進，與管內(nèi)流體進行熱量交換，到達縱向隔流板11右側(cè)的圓形出口處向下流出，之后受到下縱向隔流板3的阻擋以及橫向折流板的作用橫掠管束，到達下縱向隔流板3左端的圓形出口向下流出，之后到達殼程出口接管8流出換熱器，完成整個換熱器的熱量交換。
權(quán)利要求
1.一種多殼程管殼式換熱器,包括換熱器殼體(I)、通過左右兩個管板(5)安裝于換熱器殼體(I)內(nèi)的傳熱管束(9)、位于換熱器殼體左右兩端的封頭(6);上述傳熱管束(9)及兩端封頭(6)內(nèi)即為管程,傳熱管束(9)與換熱器殼體之間形成殼程；該多殼程管殼式換熱器還包括與封頭相連的管程進口接管(7)和管程出口接管(12)，與殼體相連的殼程進口接管(11)和殼程出口接管(8)； 其特征在于兩個管板(5)之間安裝有N塊將換熱器殼體(I)內(nèi)分成N+1個殼程空間的縱向隔流板，其中N大于等于2 ;上述每塊縱向隔流板均具有使相鄰殼程相 通的連通孔(13);任意相鄰隔流板上的連通孔(13)的位置分別位于縱向隔流板異端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多殼程管殼式換熱器，其特征在于縱向隔流板上下兩側(cè)均具有橫向折流板。
3.—種多殼程管殼式換熱器,包括換熱器殼體(I)、通過左右兩個管板(5)安裝于換熱器殼體(I)內(nèi)的傳熱管束(9 )、位于換熱器殼體左右兩端的封頭(6 );上述傳熱管束(9 )及兩端封頭(6)內(nèi)即為管程，傳熱管束(9)與換熱器殼體之間形成殼程；該多殼程管殼式換熱器還包括與封頭相連的管程進口接管(7)和管程出口接管(12)，與殼體相連的殼程進口接管(11)和殼程出口接管(8)； 其特征在于殼程出口上游設(shè)置末端折流板(4)，管程出口處的管板(5)與末端折流板(4)之間安裝有N塊將換熱器殼體(I)內(nèi)分成N+1個殼程空間的縱向隔流板，其中N大于等于2 ;上述每塊縱向隔流板均具有使相鄰殼程相通的連通孔(13);任意相鄰隔流板上的連通孔(13)的位置分別位于縱向隔流板異端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多殼程管殼式換熱器，其特征在于縱向隔流板上下兩側(cè)均具有橫向折流板。
全文摘要
一種多殼程管殼式換熱器，屬于能源與動力等領(lǐng)域。它包括管程和殼程；該多殼程管殼式換熱器還包括與封頭相連的管程進口接管(7)和管程出口接管(12)，與殼體相連的殼程進口接管(11)和殼程出口接管(8)；其特征在于兩個管板(5)之間安裝有N塊將換熱器殼體(1)內(nèi)分成N+1個殼程空間的縱向隔流板，其中N大于等于2；上述每塊縱向隔流板均具有使相鄰殼程相通的連通孔(13)；任意相鄰隔流板上的連通孔(13)的位置分別位于縱向隔流板異端。該換熱器具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、抗震動等特點，在殼程流體流量較小的情況換熱效率高，特別適用于空間有限或殼側(cè)接管位置固定的場合。
文檔編號F28F9/22GK102636047SQ20121013471
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月4日
發(fā)明者岳晨, 焦煒琦, 申耀陽, 郭新賢, 韓東 申請人:南京航空航天大學