一種u形管式多股流換熱器管箱結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種U形管式多股流換熱器管箱結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)流筒、管箱端蓋和分程隔板，該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是在管箱導(dǎo)流筒進(jìn)出口交界處及其上下兩側(cè)設(shè)置分程隔板，從而使一部分進(jìn)出口溫差較小的流體走換熱器進(jìn)出口交界上下的一排或者幾排換熱管，從而減小管板進(jìn)出口交界處的溫差，降低管板由于流體進(jìn)出口溫差所導(dǎo)致的熱應(yīng)力，改善管板及其附近的熱應(yīng)力分布，以減小換熱器運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)。
【專利說(shuō)明】一種U形管式多股流換熱器管箱結(jié)構(gòu)
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種U形管式多股流換熱器管箱結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能有效改善管板及其附近的熱應(yīng)力分布。
【背景技術(shù)】
[0003]在天然氣液化工藝中，常將U形管式換熱器用于多股流換熱，由于天然氣進(jìn)出口溫差比較大，造成管板進(jìn)出口交界處的局部熱應(yīng)力較大，給換熱器運(yùn)行帶來(lái)很大風(fēng)險(xiǎn)，而另一股流體的進(jìn)出口溫差則相對(duì)于天然氣來(lái)說(shuō)要小很多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是降低U形管多股流換熱器管板進(jìn)出口交界附近的局部熱應(yīng)力。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種U形管式多股流換熱器管箱結(jié)構(gòu)，包括管箱端蓋、接管、導(dǎo)流筒、法蘭、管板和分程隔板，該管箱結(jié)構(gòu)能對(duì)換熱器管程的流體進(jìn)行分流，使一部分進(jìn)出口溫差較小的流體的走換熱器進(jìn)出口交界上下的一排或者幾排換熱管，從而降低管板進(jìn)出口交界處的溫差，達(dá)到降低管板局部熱應(yīng)力的目的。
[0006]其中，所述導(dǎo)流筒位于換熱器進(jìn)出口端。
[0007]其中，所述導(dǎo)流筒中設(shè)有分程隔板，分程隔板分別位于導(dǎo)流筒進(jìn)出口交界處及其上下兩側(cè)，所有分程隔板皆從管箱端蓋延伸到管板，所有分程隔板與管箱端蓋、管板以及導(dǎo)流筒體焊接在一起。
[0008]其中，所述導(dǎo)流筒與換熱器管板法蘭焊接在一起。
[0009]其中，所述管箱端蓋位于管箱導(dǎo)流筒與管板法蘭焊接端的另一端。
[0010]其中，所述管箱端蓋設(shè)有多個(gè)進(jìn)出口接管。
[0011]其中，所述管箱端蓋與導(dǎo)流筒焊接在一起。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
通過(guò)管箱結(jié)構(gòu)使一部分進(jìn)出口溫差較小的流體走換熱器進(jìn)出口兩側(cè)，降低了換熱器管板進(jìn)出口附近的溫差，改善了換熱器管板進(jìn)出口附近的局部熱應(yīng)力分布，降低了換熱器運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]利用附圖對(duì)發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。
[0014]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為一般的六進(jìn)口六出口的多股流U型管式換熱器流體排布示意圖。[0016]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的流體排布示意圖。
[0017]圖中:1管箱端蓋；2進(jìn)口接管；3丙烯進(jìn)口接管；4丙烯出口接管；5出口接管；6分程隔板；7管板；8法蘭；9導(dǎo)流筒；10天然氣通道；11.丙烯通道。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0019]實(shí)施例一
如圖1所示，一種U形管式多股流換熱器管箱結(jié)構(gòu)，包括管箱端蓋1、進(jìn)口接管2、出口接管5、導(dǎo)流筒9、法蘭8、管板7和分程隔板6，所述導(dǎo)流筒9位于換熱器進(jìn)出口端，所述導(dǎo)流筒9右端與法蘭8焊接在一起，右端與管箱端蓋I相焊接，其特征在于:所述導(dǎo)流筒9中設(shè)有分程隔板6，分程隔板6分別位于導(dǎo)流筒9進(jìn)出口交界處及其上下兩側(cè)，所有分程隔板6皆從管箱端蓋I延伸到管板7，所有分程隔板6與管箱端蓋1、管板7以及導(dǎo)流筒9焊接在一起，所述管箱端蓋I上設(shè)置分別設(shè)置有與分程隔板6之間的腔體相連通的丙烯進(jìn)口接管3和丙烯出口接管4。
[0020]所述管箱端蓋I設(shè)有2個(gè)以上的進(jìn)口接管2和出口接管5。
[0021]如圖1所示，管程有兩股流體，一股是天然氣，一股是丙烯，其中丙烯的進(jìn)出口溫差比天然氣進(jìn)出口溫差小很多，讓一部分丙烯從丙烯進(jìn)口接管3進(jìn)去，在導(dǎo)流筒9中由于分程隔板6的存在，這股流體從進(jìn)出口交界的上面一排或者幾排U形管流過(guò)，然后從丙烯出口接管4出來(lái)。天然氣和剩下的丙烯則從進(jìn)口接管2通入，從出口接管5出來(lái)。
[0022]如圖2所示，這是一個(gè)一般的六進(jìn)口六出口的多股流U型管式換熱器流體排布示意圖，上半部分為進(jìn)口，下半部分為出口，天然氣通道10內(nèi)流通天然氣，進(jìn)口溫度為200K，出口溫度為100K，則進(jìn)出口溫差為100K ;丙烯通道11內(nèi)流通丙烯，進(jìn)口溫度為180K，出口溫度為130K，則進(jìn)口溫度為50K。丙烯的進(jìn)出口溫差比天然氣的進(jìn)出口溫差小很多，因?yàn)闊釕?yīng)力跟溫差成正比，溫差越大則熱應(yīng)力越大，天然氣進(jìn)出口溫差為100K，溫差較大，造成天然氣進(jìn)出口交界處的局部熱應(yīng)力較大，而丙烯進(jìn)出口附近的局部熱應(yīng)力則相對(duì)比較小。
[0023]如圖3所示，這是本發(fā)明實(shí)施例的流體排布示意圖，由六進(jìn)口六出口變成七進(jìn)口七出口，上半部分是進(jìn)口，下半部分是出口，天然氣通道10內(nèi)流通天然氣，進(jìn)口溫度為200K，丙烯通道11內(nèi)流通丙烯，進(jìn)口溫度為180K，因?yàn)橹皇歉淖兞黧w的排布方式，換熱器的總傳熱熱效率不變，故天然氣的出口溫度為100K，丙烯的出口溫度為130K。在這種流體排布中，換熱器進(jìn)出口交界處上下通入的是丙烯，丙烯的進(jìn)出口溫差比較小，從而降低了換熱器進(jìn)出口交界處的局部熱應(yīng)力。
[0024]本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種U形管式多股流換熱器管箱結(jié)構(gòu)，包括管箱端蓋(I)、進(jìn)口接管(2)、出口接管(5)、導(dǎo)流筒(9)、法蘭(8)、管板(7)和分程隔板￠)，所述導(dǎo)流筒(9)位于換熱器進(jìn)出口端，所述導(dǎo)流筒(9)右端與法蘭(8)焊接在一起，右端與管箱端蓋(I)相焊接，其特征在于:所述導(dǎo)流筒(9)中設(shè)有分程隔板(6)，分程隔板(6)分別位于導(dǎo)流筒(9)進(jìn)出口交界處及其上下兩側(cè)，所有分程隔板(6)皆從管箱端蓋⑴延伸到管板(7)，所有分程隔板(6)與管箱端蓋(I)、管板(7)以及導(dǎo)流筒(9)焊接在一起，所述管箱端蓋(I)上設(shè)置分別設(shè)置有與分程隔板(6)之間的腔體相連通的丙烯進(jìn)口接管(3)丙烯出口接管(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的U形管式多股流換熱器管箱結(jié)構(gòu)，所述管箱端蓋設(shè)有2個(gè)以上的進(jìn)口接管⑵和 出口接管(5)。
【文檔編號(hào)】F28F9/02GK103438749SQ201310361668
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】方江敏, 張龍平 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)