一種管殼式換熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型為一種管殼式換熱器，包括殼體和殼體內的傳熱管，傳熱管的兩端分別連接前孔板和后孔板，前孔板和后孔板將殼體內部腔體分隔成換熱前區、換熱區和換熱后區；孔板設有中孔和邊孔，邊孔通過邊傳熱管連接，一根中傳熱管經過換熱前區穿過前孔板中孔與后孔板中孔邊緣密封連接，中傳熱管位于換熱前區的部分連接第一流體進氣管；中傳熱管位于換熱區的部分外部套有一個套管，中傳熱管位于換熱前區的部分外部套有一個套筒連接有第二流體進氣管；換熱前區設置有第一流體出氣管，換熱區設置有第二流體出氣管。本實用新型把流體接管放置到管殼的一端，縮小接管間距，減少溫度引起的接管形變和斷裂，延長換熱器工作壽命。
【專利說明】
一種管殼式換熱器
技術領域
[0001]本實用新型涉及換熱設備領域，具體為一種管殼式換熱器。
【背景技術】
[0002]管殼式換熱器是由一個殼體和包含許多管子的管束構成，冷熱流之間通過管壁進行換熱的換熱器。管殼式換熱器作為一種傳統的標準換熱設備，它在化工、煉油、石油化工、動力、核能和其他工業裝置中得到普遍應用。
[0003]不同溫度的第一、第二兩種流體通過傳熱管交換熱量，完成換熱。然而，此種換熱器存在的問題是:當換熱器工作在低溫下時，管殼會收縮，當換熱器工作在高溫時，管殼會膨脹，管殼的熱脹冷縮將損害接管焊接工藝。換熱器管殼所應用材料一般為不銹鋼，不銹鋼具有一定的膨脹系數，兩接管焊接點間不銹鋼的材料的伸長量或收縮量與兩接管之間的距離成正比，會對兩接管焊接工藝產生很大的損害。當溫度達到一定度數且兩接管焊接處達到一定距離時，將引起接管焊接處變形甚至斷裂。兩個接管焊接處的距離越大，那么接管間管殼受溫度變化引起的變形越大，那么接管焊接處越容易引起變形斷裂;反之，當兩個接管焊接處距離越小，那么接管間管殼受溫度變化引起的變形越小，接管焊接工藝受到的損害越小。焊接點變形將會引起流體的泄露，如果流體為可燃易爆物品，將會留下很大的安全隱患。而傳統的管殼式換熱器中進氣管和出氣管一般都位于傳熱管的兩個端，間隔約為整個傳熱管的長度，所以很容易引起變形和斷裂。另外，傳統的換熱器都是直接暴露于空氣中，換熱器的管殼因為是不銹鋼材料，它的熱導率比較高，很容易散熱，這樣將降低換熱器的工作效率。

【發明內容】

[0004]本實用新型的目的在于克服傳統換熱器進氣管和出氣管因為間隔距離長在通入不同溫度的流體時因為熱脹冷縮而容易出現變形或斷裂的問題提供一種新型的管殼式換熱器。本發明的目的是通過以下技術方案實現的。
[0005]本實用新型的有益效果為:
[0006]I)本實用新型結構改進的換熱器因為把流體接管的位置放置到管殼的一端，接管之間的管殼的距離變小，因此在相同條件下接管之間的變形減小，不易引起接管焊接處的變形和斷裂，延長換熱器的工作壽命。
[0007]2)在傳統換熱器的外面包一層真空罐，有效的減少熱量的散發，提高換熱器的工作效率。
[0008]下面結合附圖及【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明。
【附圖說明】

[0009]圖1為本實用新型結構示意圖。
[0010]附圖標記:1.第一流體出氣管;2.第一流體進氣管;3.第二流體進氣管;4.第二流體出氣管；5.夕卜殼;6.內殼;7.中傳熱管;8.后孔板；9.前孔板；10.邊傳熱管；11.套管；12.套筒;13.換熱前區；14.換熱區；15.換熱后區。
【具體實施方式】
[0011 ]如圖1所不，一種管殼式換熱器，包括換熱器的殼體和殼體內的傳熱管，所述傳熱管的兩端分別連接前孔板9和后孔板8，前孔板9和后孔板8的邊緣與殼體內壁密封連接，前孔板9和后孔板8的通孔相對應，每對相對應的通孔之間連接一根傳熱管，前孔板9和后孔板8將殼體內部腔體分隔成換熱前區13、換熱區14和換熱后區15三部分，所述傳熱管位于換熱區內14，
[0012]前孔板9和后孔板8上均設置有一個中孔和圍繞中孔的多個邊孔，前孔板9中孔的直徑大于后孔板8中孔的直徑，前孔板9和后孔板8相對的邊孔之間通過邊傳熱管10密封連接；
[0013]—根中傳熱管7經過換熱前區穿過前孔板9中孔與后孔板8中孔邊緣密封連接，所述中傳熱管7的直徑小于前孔板9中孔直徑而不小于后孔板8中孔直徑，所述中傳熱管7位于換熱前區13的部分連接第一流體進氣管2;
[0014]所述中傳熱管7位于換熱區14的部分外部套有一個長度小于邊傳熱管7的套管11，所述套管11的一端與前孔板9中孔邊緣密封連接另一端為自由端，具有開口，可供氣體流出；
[0015]所述中傳熱管7位于換熱前區的部分外部套有一個套筒12，所述套筒12的一端與前孔板中孔邊緣密封連接另一端連接有第二流體進氣管3，本實施例中:套筒12另一端的端口封閉與中傳熱管7的外壁密封連接，在該封閉端口旁的管壁上設置有第二流體進氣管3;
[0016]所述中傳熱管7的外壁與所述套管11、套筒12間均存在間隙，該間隙為第二流體的進入通道;而中傳熱管7為第一流體的進入通道；
[0017]所述換熱前區13設置有第一流體出氣管I，所述換熱區14設置有第二流體出氣管4。
[0018]所述殼體包括內殼6和外殼5，所述內殼6和外殼5之間為真空層。
[0019]所述套管11長度為邊傳熱管10長度的2/3?4/5。所述第二流體出氣管4位于自前孔板起至所述套管長度1/3位置的區域內。
[0020]所述孔板邊孔的數目至少為3個，優選為6個以上，以中孔為圓心，沿兩個不同半徑的圓周均勻排布。中傳熱管7的直徑大于邊傳熱管10的直徑，中傳熱管7的直徑至少為邊傳熱管1直徑的3倍。
[0021]套管11和套筒12為可連接為一個整體形成第二流體進入通道。本實施例中可以為一根直徑與前孔板9中孔直徑相同的管道，通過前孔板9中孔并且套在中傳熱管7的外部。
[0022]通過對傳統換熱器的結構的分析可知，兩個接管的距離越小，那么接管間管殼受溫度變化引起的變形量越小，那么接管焊接處就越不易引起變形斷裂。本實用新型改進了傳統換熱器的結構，縮短換熱器上接管的距離，將換熱器的接管焊接到換熱器的一頭。
[0023]如圖1所示，第一流體從第一流體進氣管2管口流入，直到前孔板9，通過前孔板9上的中孔進入右側的換熱區14腔體內的中傳熱管7內，通過后孔板8上的中孔進入換熱后區15，然后通過后孔板8上的邊孔進入邊傳熱管10，從邊傳熱管10流出到前孔板9左側的換熱前區13腔體內，并通過第一流體出氣管I流出。流體B通過第二流體進氣管3進入中傳熱管7與套筒12的間隙內，再經過前孔板9的中孔進入到中傳熱管7與套管11的間隙中，并通過套管11的端口進入到換熱區14內并在此經過換熱，最終通過第二流體出氣管4流出。
[0024]兩種流體仍然通過傳熱管傳遞熱量。因為換熱器的接管都放置到管殼的一頭，接管之間的距離減小，因此在相同的條件下，接管間的管殼變形量減小，接管處焊接處的變形減小，跟傳統換熱器相比，此種換熱器將延長工作壽命。
[0025]針對換熱器管殼散熱問題，在換熱器的外層罐外加一層真空罐，如圖在外殼5和內殼6之間為真空。因為真空的熱導率遠遠低于不銹鋼材料的熱導率，這樣將有效阻止熱量通過內殼6散發，提高換熱器的工作效率。
【主權項】
1.一種管殼式換熱器，包括換熱器的殼體和殼體內的傳熱管，所述傳熱管的兩端分別連接前孔板和后孔板，前孔板和后孔板的邊緣與殼體內壁密封連接，前孔板和后孔板的通孔相對應，每對相對應的通孔之間連接一根傳熱管，前孔板和后孔板將殼體內部腔體分隔成換熱前區、換熱區和換熱后區三部分，所述傳熱管位于換熱區內， 其特征在于:前孔板和后孔板上均設置有一個中孔和圍繞中孔的多個邊孔，前孔板中孔的直徑大于后孔板中孔的直徑，前孔板和后孔板相對的邊孔之間通過邊傳熱管密封連接； 一根中傳熱管經過換熱前區穿過前孔板中孔與后孔板中孔邊緣密封連接，所述中傳熱管的直徑小于前孔板中孔直徑而不小于后孔板中孔直徑，所述中傳熱管位于換熱前區的部分連接第一流體進氣管； 所述中傳熱管位于換熱區的部分外部套有一個長度小于邊傳熱管的套管，所述套管的一端與前孔板中孔邊緣密封連接另一端為自由端； 所述中傳熱管位于換熱前區的部分外部套有一個套筒，所述套筒的一端與前孔板中孔邊緣密封連接另一端連接有第二流體進氣管； 所述中傳熱管的外壁與所述套管內壁、套筒內壁間均存在間隙； 所述換熱前區設置有第一流體出氣管，所述換熱區設置有第二流體出氣管。2.根據權利要求1所述的換熱器，其特征在于:所述殼體包括內殼和外殼，所述內殼和外殼之間為真空層。3.根據權利要求1所述的換熱器，其特征在于:所述套管長度為邊傳熱管長度的2/3?4/5。4.根據權利要求1所述的換熱器，其特在于:所述第二流體出氣管位于自前孔板起至所述套管長度1/3位置的區域內。5.根據權利要求1所述的換熱器，其特在于:所述孔板邊孔的數目至少為3個。6.根據權利要求1所述的換熱器，其特在于:所述孔板邊孔的數目至少為6個，以中孔為圓心，沿兩個不同半徑的圓周均勻排布。7.根據權利要求1所述的換熱器，其特在于:所述中傳熱管的直徑至少為邊傳熱管直徑的3倍。8.根據權利要求1所述的換熱器，其特在于:所述套管和套筒為連接為一個整體形成第二流體進入通道。
【文檔編號】F28D7/16GK205690939SQ201620589350
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月17日 公開號201620589350.0, CN 201620589350, CN 205690939 U, CN 205690939U, CN-U-205690939, CN201620589350, CN201620589350.0, CN205690939 U, CN205690939U
【發明人】曲來生
【申請人】日照海達爾加氣設備有限公司