專利名稱：管程可自由膨脹的管殼式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及換熱裝置技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種管程可自由膨脹的管殼式換熱器。
背景技術(shù)：
目前，換熱器在石油、化工、冶金、電力、機(jī)械等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用，通過(guò)換熱器實(shí)現(xiàn)高低溫流體之間的熱量交換，從而達(dá)到加熱冷流體或冷卻熱流體之目的。管殼式換熱器是應(yīng)用最廣泛的一種換熱器形式，該形式換熱器工作時(shí)冷熱流體分別在管程或殼程中流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)間壁式熱交換。受不同應(yīng)用場(chǎng)合的限制，管殼式換熱器可設(shè)計(jì)為圓筒形或方體形，無(wú)論何種形式的管殼式換熱器，如何防止由于管殼程流體溫度不同，管殼程膨脹應(yīng)力不一致而導(dǎo)致的設(shè)備損壞，都是換熱器設(shè)計(jì)、制造過(guò)程中必須重點(diǎn)考慮的問(wèn)題，尤其是冷熱流體溫差較大的場(chǎng)合。對(duì)于圓筒形管殼式換熱器可遵照GB151標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造，圓筒形管殼式換熱器可通過(guò)設(shè)置殼體膨脹節(jié)、U形換熱管、浮頭、填料函等形式防止管殼程膨脹應(yīng)力不一致造成的設(shè)備損壞。而對(duì)于方體形管殼式換熱器，由于其應(yīng)用場(chǎng)合及形狀的特殊性，往往難以實(shí)現(xiàn)設(shè)置殼體膨脹節(jié)、浮頭、填料函等結(jié)構(gòu)形式。部分方體形管殼式換熱器通過(guò)設(shè)置U形換熱管的方式防止管殼程膨脹應(yīng)力不一致造成的設(shè)備損壞，但是這種換熱器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難、成本較高，而且單管程換熱器無(wú)法設(shè)置U形換熱管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、管殼程流體密封性好的管程可自由膨脹的管殼式換熱器。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種管程可自由膨脹的管殼式換熱器，包括殼體、換熱管、管程進(jìn)口集合室和管程出口集合室，所述殼體內(nèi)設(shè)有前支撐管板和后支撐管板，所述換熱管的一端穿過(guò)所述前支撐管板與所述管程進(jìn)口集合室連通，所述換熱管的另一端穿過(guò)所述后支撐管板與所述管程出口集合室連通，所述管程進(jìn)口集合室與所述前支撐管板密封固定連接，所述換熱器還包括膨脹管板和第一密封室，所述換熱管的一端與所述前支撐管板密封固定連接，另一端穿過(guò)所述后支撐管板與所述膨脹管板密封固定連接，所述換熱管和所述后支撐管板之間有間隙，所述管程出口集合室與所述膨脹管板密封固定連接，所述第一密封室與所述后支撐管板密封固定連接，所述管程出口集合室位于所述第一密封室內(nèi)部。在本發(fā)明所述的管程可自由膨脹的管殼式換熱器中，所述換熱器還包括與所述管程出口集合室連通的管程排放管，所述管程排放管依次穿過(guò)所述后支撐管板和前支撐管板，所述管程排放管與所述前支撐管板密封固定連接，所述管程排放管與所述后支撐管板之間有間隙。在本發(fā)明所述的管程可自由膨脹的管殼式換熱器中，所述前支撐管板和后支撐管板之間設(shè)有罩住所述管程排放管的第二密封室。
在本發(fā)明所述的管程可自由膨脹的管殼式換熱器中，所述管程進(jìn)口集合室上設(shè)有管程進(jìn)口連接法蘭，所述管程排放管上設(shè)有管程出口連接法蘭。在本發(fā)明所述的管程可自由膨脹的管殼式換熱器中，所述管程排放管與所述管程出口集合室通過(guò)彎管密封連接。在本發(fā)明所述的管程可自由膨脹的管殼式換熱器中，所述管程進(jìn)口集合室上設(shè)有排泄閥。在本發(fā)明所述的管程可自由膨脹的管殼式換熱器中，所述殼體上設(shè)有殼程進(jìn)口和殼程出口。在本發(fā)明所述的管程可自由膨脹的管殼式換熱器中，所述換熱管為光管、翅片管或螺旋管。實(shí)施本發(fā)明的管程可自由膨脹的管殼式換熱器，具有以下有益效果(1)，換熱管的一端與前支撐管板密封固定連接，另一端與后支撐管板之間有間隙，換熱管可自由膨脹，管程可自由膨脹，防止管殼程膨脹應(yīng)力不一致而導(dǎo)致的設(shè)備損壞，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命。(2)，通過(guò)設(shè)置第一密封室可以保證換熱管在后支撐管板側(cè)密封，管殼程內(nèi)的流體均可以保證獨(dú)立密封，換熱器運(yùn)行穩(wěn)定。(3)，本發(fā)明管程可自由膨脹的管殼式換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中圖1為本發(fā)明管程可自由膨脹的管殼式換熱器的主視圖；圖2為本發(fā)明管程可自由膨脹的管殼式換熱器的左視圖；圖3為圖1的A-A剖視圖；圖4為圖2的B-B剖視圖；圖5為圖3的C部分放大圖；圖6為圖3的D部分放大圖；圖7為圖4的E部分放大圖。
具體實(shí)施例方式為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。如圖1-圖7所示，本發(fā)明的管程可自由膨脹的管殼式換熱器包括殼體10、換熱管4、管程進(jìn)口集合室2、管程出口集合室14、膨脹管板13和第一密封室5。殼體10內(nèi)設(shè)有前支撐管板11和后支撐管板12，換熱管4的一端穿過(guò)前支撐管板11與管程進(jìn)口集合室2連通，換熱管4的另一端穿過(guò)后支撐管板12與管程出口集合室14連通。管程內(nèi)的流體通過(guò)管程進(jìn)口集合室2依次進(jìn)入換熱管4和管程出口集合室14內(nèi)，并從管程出口集合室14流出。管程進(jìn)口集合室2與前支撐管板11密封固定連接，確保管程內(nèi)的流體不會(huì)進(jìn)入殼程內(nèi)。換熱管4的一端與前支撐管板11密封固定連接，另一端穿過(guò)后支撐管板12與膨脹管板13密封固定連接，換熱管4和后支撐管板12之間有間隙。由于換熱管4只有一端固定在殼體10端，因此換熱管4在活動(dòng)的一端可以自由膨脹，換熱管4和后支撐管板12不會(huì)因?yàn)榕蛎洃?yīng)力不一致而導(dǎo)致設(shè)備受損，防止管殼程膨脹應(yīng)力不一致而導(dǎo)致的設(shè)備損壞，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命。管程出口集合室14與膨脹管板13密封固定連接，第一密封室5與后支撐管板12密封固定連接，管程出口集合室14位于第一密封室5內(nèi)部。設(shè)置第一密封室5罩住管程出口集合室14，可以保證換熱管4在后支撐管板12側(cè)密封，管殼程內(nèi)的流體均可以保證獨(dú)立密封，換熱器運(yùn)行穩(wěn)定。本實(shí)施例中的密封固定連接的方式為密封焊接，但其只是一種優(yōu)選的實(shí)施方式，密封固定連接也可以通過(guò)螺紋連接件、密封墊等其它方式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明管程可自由膨脹的管殼式換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，并且換熱管4形式適應(yīng)性廣，可為光管、翅片管、螺旋管等。換熱器還包括管程排放管7，管程排放管7與管程出口集合室14連通，管程排放管7與管程出口集合室14通過(guò)彎管密封連接。管程排放管7依次穿過(guò)后支撐管板12和前支撐管板11，管程排放管7與前支撐管板11密封固定連接，管程排放管7與后支撐管板12之間有間隙，管程排放管7在受熱時(shí)也可自由膨脹。前支撐管板11和后支撐管板12之間設(shè)有罩住管程排放管7的第二密封室8，保證殼程流體介質(zhì)和管程流體介質(zhì)的密封獨(dú)立。管程進(jìn)口集合室2上設(shè)有管程進(jìn)口連接法蘭I，管程排放管7上設(shè)有管程出口連接法蘭6。殼體10上設(shè)有殼程進(jìn)口和殼程出口，本實(shí)施例中的殼程進(jìn)口和殼程出口為方法蘭3。管程進(jìn)口集合室2上可以設(shè)置排泄閥9，設(shè)備檢修或工作異常時(shí)可通過(guò)排泄閥9排放管程流體。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種管程可自由膨脹的管殼式換熱器，包括殼體(10)、換熱管(4)、管程進(jìn)口集合室(2)和管程出口集合室(14)，所述殼體(10)內(nèi)設(shè)有前支撐管板(11)和后支撐管板(12)，所述換熱管(4)的一端穿過(guò)所述前支撐管板(11)與所述管程進(jìn)口集合室(2)連通，所述換熱管(4)的另一端穿過(guò)所述后支撐管板(12)與所述管程出口集合室(14)連通，所述管程進(jìn)口集合室(2)與所述前支撐管板(11)密封固定連接，其特征在于，所述換熱器還包括膨脹管板(13)和第一密封室(5)，所述換熱管(4)的一端與所述前支撐管板(11)密封固定連接，另一端穿過(guò)所述后支撐管板(12)與所述膨脹管板(13)密封固定連接，所述換熱管(4)和所述后支撐管板(12)之間有間隙，所述管程出口集合室(14)與所述膨脹管板(13)密封固定連接，所述第一密封室(5)與所述后支撐管板(12)密封固定連接，所述管程出口集合室(14)位于所述第一密封室(5)內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管程可自由膨脹的管殼式換熱器，其特征在于，所述換熱器還包括與所述管程出口集合室(14)連通的管程排放管(7)，所述管程排放管(7)依次穿過(guò)所述后支撐管板(12 )和前支撐管板(11 )，所述管程排放管(7 )與所述前支撐管板(11)密封固定連接，所述管程排放管(7)與所述后支撐管板(12)之間有間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管程可自由膨脹的管殼式換熱器，其特征在于，所述前支撐管板(11)和后支撐管板(12 )之間設(shè)有罩住所述管程排放管(7 )的第二密封室(8 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管程可自由膨脹的管殼式換熱器，其特征在于，所述管程進(jìn)口集合室(2 )上設(shè)有管程進(jìn)口連接法蘭(I)，所述管程排放管(7 )上設(shè)有管程出口連接法蘭(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管程可自由膨脹的管殼式換熱器，其特征在于，所述管程排放管(7)與所述管程出口集合室(14)通過(guò)彎管密封連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管程可自由膨脹的管殼式換熱器，其特征在于，所述管程進(jìn)口集合室(2 )上設(shè)有排泄閥(9 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管程可自由膨脹的管殼式換熱器，其特征在于，所述殼體(10)上設(shè)有殼程進(jìn)口和殼程出口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管程可自由膨脹的管殼式換熱器，其特征在于，所述換熱管(4)為光管、翅片管或螺旋管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種管程可自由膨脹的管殼式換熱器，包括殼體(10)、換熱管(4)、管程進(jìn)口集合室(2)和管程出口集合室(14)，所述殼體(10)內(nèi)設(shè)有前支撐管板(11)和后支撐管板(12)，所述換熱器還包括膨脹管板(13)和第一密封室(5)，所述換熱管(4)的一端與所述前支撐管板(11)密封固定連接，另一端穿過(guò)所述后支撐管板(12)與所述膨脹管板(13)密封固定連接，所述換熱管(4)和所述后支撐管板(12)之間有間隙，所述管程出口集合室(14)位于所述第一密封室(5)內(nèi)部。本發(fā)明的換熱器能防止管殼程膨脹應(yīng)力不一致而導(dǎo)致的設(shè)備損壞，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。
文檔編號(hào)F28D7/00GK102997720SQ201210536038
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者秦鳳華, 徐少春, 高聰春 申請(qǐng)人:中冶南方(武漢)威仕工業(yè)爐有限公司