專利名稱：管殼式換熱器和具有該換熱器的重油催化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種換熱器，更具體地，涉及一種管殼式換熱器。本實(shí)用新型還涉及一種具有該換熱器的重油催化裝置。
背景技術(shù)：
管殼式換熱器廣泛應(yīng)用于石油化工、電力、環(huán)保等工業(yè)領(lǐng)域。管殼式換熱器通常包括管箱、管板、殼體、多個折流板、多個換熱管、拉桿和定距管等，換熱管設(shè)置在殼體內(nèi)，并且端部固定在管板上。例如，重油催化裝置中的循環(huán)油漿蒸汽發(fā)生器就是一種管殼式換熱器， 是裝置節(jié)能的關(guān)鍵設(shè)備。該設(shè)備通過殼程蒸汽和管程循環(huán)油漿的熱交換，實(shí)現(xiàn)降低循環(huán)油漿的溫度，形成分餾塔的溫差分布，且殼程產(chǎn)生低壓蒸汽，達(dá)到節(jié)能的目的。但是在使用過程中常常發(fā)生嚴(yán)重的泄漏而導(dǎo)致?lián)Q熱效果不佳，蒸汽量少，主要原因是換熱管與管板的連接頭部分以及管板的管橋處發(fā)生多處裂紋，在嚴(yán)重的地方裂紋甚至貫穿管橋。也就是說，現(xiàn)有的管殼式換熱器具有容易損壞的缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種不易損壞的管殼式換熱器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種管殼式換熱器，該管殼式換熱器包括殼體和設(shè)置在該殼體內(nèi)的管板及多個換熱管，該多個換熱管的兩端分別固定在管板上，其中， 所述換熱管的至少一部分的管徑沿軸向變化。優(yōu)選地，所述換熱管選自以下各項(xiàng)中的一者或者多者的組合橫紋管、縮放管、正弦管、波節(jié)管、圓弧形波紋管和圓弧切線型波紋管。優(yōu)選地，所述管殼式換熱器為浮頭式換熱器。本實(shí)用新型還提供了一種重油催化裝置，該重油催化裝置包括循環(huán)油漿蒸汽發(fā)生器，其中，所述循環(huán)油漿蒸汽發(fā)生器為如上文所述的管殼式換熱器。本實(shí)用新型的發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有的管殼式換熱器中的換熱管普遍采用光管，即整個換熱管具有相同的管徑。由于管殼程間存在較大溫差，因此在用于固定換熱管的管板中會產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，會導(dǎo)致管板變形。通常通過加大管板的厚度的方式來防止管板變形，但是管板厚度的加大又會進(jìn)一步提高由于管程和殼程流體的溫差而在管板中產(chǎn)生的熱應(yīng)力，從而使管板中總的應(yīng)力水平可能會超過材料強(qiáng)度而導(dǎo)致管板開裂，從而導(dǎo)致管殼式換熱器損壞。在本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案中，通過使得換熱管的至少一部分的管徑沿軸向變化，使得換熱管易于變形，通過換熱管的變形能夠至少部分地降低管板受到的熱載荷，通過減小管板厚度，進(jìn)而減小管板受到的熱應(yīng)力，最終使得管板不易開裂，換熱器不易損壞。此外，管徑變化的換熱管還能夠加大換熱面積，從而提高換熱器的換熱效率。本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式
部分予以詳細(xì)說明。

[0010]附圖是用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式
一起用于解釋本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的管殼式換熱器的一部分的示意圖；圖2至圖7是如圖1所示的管殼式換熱器的換熱管的縱截面的局部示意圖。附圖標(biāo)記說明1換熱管2管板
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。如圖1至圖7所示，本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式提供了一種管殼式換熱器，該管殼式換熱器包括殼體和設(shè)置在該殼體內(nèi)的管板2及多個換熱管1，該多個換熱管1的兩端分別固定在管板2上，其中，所述換熱管1的至少一部分的管徑沿軸向變化。在本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案中，通過使得換熱管1的至少一部分的管徑沿軸向變化，使得換熱管1易于變形，通過換熱管1的變形能夠至少部分地降低管板2受到的熱載荷，再通過減小管板2厚度，進(jìn)而減小管板2受到的熱應(yīng)力，最終使得管板2不易開裂，換熱器不易損壞。此外，管徑變化的換熱管1還能夠加大換熱面積，從而提高換熱器的換熱效率。在上述管殼式換熱器中，可以是單個換熱管1的所有部分都具有變化的管徑，也可以單個換熱管的僅一部分具有變化的管徑，可以是所有多個換熱管1都具有變化的管徑，也可以是多個換熱管1中的一部分換熱管1中具有變化的管徑。所述換熱管1的管徑可以具有各種適當(dāng)?shù)淖兓问?，例如如圖2至圖7分別示出的換熱管1分別采用以下類型的異型管橫紋管、縮放管、正弦管、波節(jié)管、圓弧形波紋管和圓弧切線型波紋管。其中橫紋管是指在管外壁滾軋出與管軸線成90度的橫向溝槽，在管內(nèi)壁相應(yīng)的形成一圈圈突起的圓環(huán)從而強(qiáng)化傳熱的管子。縮放管是指由依次交替的收縮段和擴(kuò)張段組成，使流體始終在方向反復(fù)改變的縱向壓力梯度作用下流動。正弦管是指管壁母線呈正弦波形的管子。波節(jié)管是以普通圓管為基管，通過擠波器在管壁上擠出一個個的圓弧形凸起，由此形成了由交替變化的直管段和弧形管段所組成的波節(jié)形流道。圓弧形波紋管是指波形呈圓弧形的波紋管。圓弧切線型波紋管是指波紋由一段圓弧以及一段圓弧切線組成的波紋管。當(dāng)然，換熱管1也可以采用上述各種類型異型管的組合。上述管殼式換熱器適用于各種形式的換熱器，例如固定管板式換熱器、浮頭式換熱器和U形管式換熱器，尤其適用于管程流體和殼程流體的溫差較大的場合，例如浮頭式換熱器。本實(shí)用新型還提供了一種重油催化裝置，該重油催化裝置包括循環(huán)油漿蒸汽發(fā)生器，其中，所述循環(huán)油漿蒸汽發(fā)生器為如上文所述的管殼式換熱器。以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式
中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本實(shí)用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。 此外，本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實(shí)用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開的內(nèi)容。
權(quán)利要求1.一種管殼式換熱器，該管殼式換熱器包括殼體和設(shè)置在該殼體內(nèi)的管板( 及多個換熱管(1)，該多個換熱管(1)的兩端分別固定在管板( 上，其特征在于，所述換熱管(1) 的至少一部分的管徑沿軸向變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管殼式換熱器，其特征在于，所述換熱管(1)選自以下各項(xiàng)中的一者或者多者的組合橫紋管、縮放管、正弦管、波節(jié)管、圓弧形波紋管和圓弧切線型波紋管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的管殼式換熱器，其特征在于，所述管殼式換熱器為浮頭式換熱器。
4.一種重油催化裝置，該重油催化裝置包括循環(huán)油漿蒸汽發(fā)生器，其特征在于，所述循環(huán)油漿蒸汽發(fā)生器為根據(jù)以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的管殼式換熱器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種管殼式換熱器，該管殼式換熱器包括殼體和設(shè)置在該殼體內(nèi)的管板(2)及多個換熱管(1)，該多個換熱管(1)的兩端分別固定在管板(2)上，其中，換熱管(1)的至少一部分的管徑沿軸向變化。本實(shí)用新型還公開了一種重油催化裝置，該重油催化裝置包括循環(huán)油漿蒸汽發(fā)生器，其中，循環(huán)油漿蒸汽發(fā)生器為上述管殼式換熱器。在上述技術(shù)方案中，通過使得換熱管的至少一部分的管徑沿軸向變化，使得換熱管易于變形，能夠降低管板受到的熱載荷，再通過減小管板厚度，進(jìn)而減小管板受到的熱應(yīng)力，最終使得管板不易開裂，換熱器不易損壞。此外，管徑變化的換熱管還能夠加大換熱面積，從而提高換熱器的換熱效率。
文檔編號C10G11/00GK202171405SQ20112012283
公開日2012年3月21日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者孫海陽, 徐鴻, 戴凌漢, 范德順, 錢才富, 龔宏 申請人:中國石油化工股份有限公司