一种用于热交换设备的管束组件制造技术

技术编号:20925743 阅读:35 留言:0更新日期:2019-04-20 11:43
本实用新型专利技术公开了一种用于热交换设备的管束组件,属于热交换设备技术领域。本实用新型专利技术的一种用于热交换设备的管束组件,包括套管式集箱,该套管式集箱连接有向下延伸的若干束换热管单元;所述套管式集箱包括外集箱和套装于外集箱内的内集箱,内集箱上设有进液口,该进液口穿出外集箱;外集箱上设有出汽液口;所述换热管单元包括外套管和插入于外套管内的内套管,所述外套管下端为盲端,内套管下端插入至外套管下端、并与外套管相连通;内套管上端穿入外集箱后与内集箱相连通,外套管上端与外集箱相连通。本实用新型专利技术的管束组件不采用管板的设计,而是采用了自身的套管式集箱作为换热管单元的支撑,采用该管束组件的热交换设备,无需采用管板。

A tube bundle assembly for heat exchange equipment

The utility model discloses a tube bundle assembly for heat exchange equipment, which belongs to the technical field of heat exchange equipment. The utility model relates to a tube bundle assembly for heat exchange equipment, which comprises a sleeve header connected with several bundles of heat exchange tube units extending downward; the sleeve header comprises an outer header and an inner header sleeved in an outer header, with a liquid inlet on the inner header and a liquid inlet through the outer header; and the heat exchange tube unit comprises a gas and liquid outlet on the outer header. The lower end of the outer sleeve is blind, and the lower end of the inner sleeve is inserted into the lower end of the outer sleeve and connected with the outer sleeve; the upper end of the inner sleeve is connected with the inner header after penetrating into the outer header, and the upper end of the outer sleeve is connected with the outer header. The tube bundle assembly of the utility model does not adopt the design of the tube sheet, but adopts its own sleeve header as the support of the heat exchange tube unit. The heat exchange equipment of the tube bundle assembly does not need to adopt the tube sheet.

【技术实现步骤摘要】
一种用于热交换设备的管束组件
本技术涉及一种用于热交换设备的管束组件,属于热交换设备

技术介绍
现有的热交换设备中,其换热管常见的形式有列管式、U形管式或套管式的。无论哪一种形式的换热管,热交换设备的壳体内都需要设计管板作为换热管的支撑。由于有了管板的设计,这就导致热交换设备的大型化便受到了限制。因此,本技术设计了一种用于热交换设备的管束组件,采用该管束组件的热交换设备,无需采用管板的设计。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于:针对上述存在的问题,提供一种用于热交换设备的管束组件,采用本技术管束组件的热交换设备,无需采用管板的设计。本技术采用的技术方案如下:一种用于热交换设备的管束组件,包括套管式集箱,该套管式集箱连接有向下延伸的若干束换热管单元;所述套管式集箱包括外集箱和套装于外集箱内的内集箱,所述内集箱上设有进液口,该进液口穿出外集箱;所述外集箱上设有出汽液口;所述换热管单元包括外套管和插入于外套管内的内套管,所述外套管下端为盲端,内套管下端插入至外套管下端、并与外套管相连通;内套管上端穿入外集箱后与内集箱相连通,外套管上端与外集箱相连通。热交换设备采用本技术的管束组件的设计时,将多个管束组件装配于热交换设备的壳体内,管束组件的进液口与出汽液口穿出壳体,套管式集箱装配于壳体上段,换热管单元向下延伸至壳体下段。比如,该热交换设备运行时,热交换设备的壳体内流动的热交换介质可以是从下至上流通的高温气体、也可以是从上至下流通的高温固体颗粒;而管束组件流通的热交换介质为饱和锅炉水。当热交换设备的壳体内流通的热交换介质为高温气体时,该高温气体从壳体底部的进气口进入壳体后,与管束组件内的饱和锅炉水热交换后从壳体顶部的出气口排出;当热交换设备的壳体内流通的热交换介质为高温固体颗粒时,该高温固体颗粒从壳体顶部的进料口进入壳体后,与管束组件内的饱和锅炉水热交换后从壳体底部的出料口排出。对于管束组件而言,饱和锅炉水从进液口进入内集箱后,分流入每根与该内集箱相连通的内套管内,在内套管内向下流动,然后从内套管下端流入外套管下端后向上折回,然后沿外套管与内套管之间的环隙向上流动进入外集箱(在此过程中,饱和锅炉水与外套管外的高温气体或高温固体颗粒进行换热、并被汽化),换热后形成的水汽混合物流经外集箱与内集箱之间的环隙从出汽液口流出。本技术的管束组件不采用管板的设计,而是采用了自身的套管式集箱作为换热管单元的支撑,采用本技术管束组件的热交换设备,无需采用管板的设计,热交换设备易于大型化,套管式集箱相对于管板而言,材料的档次要求低,这就能够降低热交换设备的制造费用,经济性好;并且得益于本技术管束组件的设计,采用本技术管束组件的热交换设备还能够减少气相或固相空间布管死区,从而增加了单位体积换热面积,提高了换热效率。为了增大本技术管束组件的换热面积,提高换热效率;本技术进一步提出了以下两种可选择的技术方案。第一种方案:本技术的一种用于热交换设备的管束组件,所述换热管单元还包括若干根换热支管,所述换热支管位于外套管外侧、沿外套管轴线分布,换热支管的上下端分别与外套管的上下端相连通。即换热支管上端与外套管上端相连通,换热支管下端与外套管下端相连通。换热支管与外套管形成了并联式结构,通过换热支管的设计,饱和锅炉水从内套管下端流入外套管下端后向上折回时将产生分流,其中一部分饱和锅炉水沿外套管与内套管之间的环隙向上流动;而另一部分饱和锅炉水在换热支管内向上流动,两部分的饱和锅炉水在外套管的上端交汇后进入外集箱。换热支管的设计分流了饱和锅炉水,外套管的直径能够得以减小,本设计能够增大管束组件单位体积内的换热面积,提高换热效率。第二种方案:本技术的一种用于热交换设备的管束组件,所述换热管单元还包括再分配管机构,所述再分配管机构包括位于外套管外侧、沿外套管轴线依次分布的多组换热支管,每组换热支管有若干根,各组换热支管的上下端分别依次与外套管相连通,其中,位于最下边的那一组换热支管下端与外套管下端相连通,位于最上边的那一组换热支管上端与外套管上端相连通。换热支管与外套管形成了串并联式结构,第二种方案秉承了第一种方案的优点,并且第二种方案形成的再分配管机构,饱和锅炉水从下至上形成了分流-汇流-分流-汇流-分流-汇流……的流动形式,能够进一步的提高管束组件的换热效率。作为第二种方案的进一步设计,每组换热支管呈内外两圈分布,位于内圈的换热支管与外套管的间距小于位于外圈的换热支管与外套管的间距。优化了换热支管的布局方式,能够进一步的提高管束组件的换热效率。作为第一种方案或第二种方案的进一步设计,所述换热管单元还包括多个扩面元件,所述扩面元件设于外套管或/和换热支管外壁。能够进一步增大管束组件的换热面积,提高换热效率。作为优选,外套管和换热支管外壁都设有扩面元件。进一步的,所述扩面元件在换热管单元的分布密度从上至下依次降低。本设计特别适用于,热交换设备的壳体内热交换介质为从下至上流通的高温气体。由于高温气体从下至上在壳体内上升的过程中与管束组件发生热交换,温度从下至上逐渐的降低;为了使换热管单元所承受的热强度变得尽可能的均匀,以延长管束组件的使用寿命,故提出了该布局设计。扩面元件在换热管单元(在外套管或/和换热支管外壁)的分布密度从上至下依次降低,实现了换热管单元的换热面积从上至下依次降低,这就使得换热管单元所承受的热强度能够变得尽可能的均匀,使得热交换设备在运行过程中更加平稳,管束组件的使用寿命更长。进一步的,所述换热管单元上段为高密度扩面区、中段为低密度扩面区、下段为光管区,高密度扩面区设置的扩面元件分布密度大于低密度扩面区设置的扩面元件分布密度,光管区不设置扩面元件。本设计为扩面元件的具体布局的可选择设计,本设计使得换热管单元形成了3个换热区域;同理,基于本设计的构思,也可以设计为2个、4个或更多个换热区域。本技术的一种用于热交换设备的管束组件,各根外套管的盲端通过连接板相连形成整体结构。使得各束换热管单元(各根外套管的盲端或者说下端)下端通过连接板相连形成整体结构,能够降低换热管单元的震动,提高管束组件的使用寿命。本技术的一种用于热交换设备的管束组件,各根外套管的盲端底部设有用于保护外套管盲端的底折流器。本设计特别适用于,热交换设备的壳体内热交换介质为从下至上流通的高温气体。如果没有底折流器的设计,外套管的盲端将直接承受来自进气口的高温气体,使得外套管盲端的温度长期保持高温状态;而得益于底折流器的设计,高温气体进入后被折底流器改变流向,工艺气从外套管的盲端侧向沿外套管外侧向上流动;这就降低了外套管的盲端所承受的热强度,从而提高了管束组件的使用寿命。本技术的一种用于热交换设备的管束组件,所述外集箱顶部装配有用于保护外集箱顶部的顶折流器。本设计特别适用于,热交换设备的壳体内热交换介质为从上至下流通的高温固体颗粒。在运行过程中,如果没有顶折流器的设计,外集箱顶部将直接承受来自进料口的高温固体颗粒,使得外集箱容易被磨损、并且长期处于高温状态;而采用顶折流器的设计时,使得从进料口进入的高温固体颗粒被顶折流器改变流向,固体颗粒从外集箱侧向沿外套管向下流动;这就减少甚至避免了外集箱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于热交换设备的管束组件,其特征在于:包括套管式集箱,该套管式集箱连接有向下延伸的若干束换热管单元;所述套管式集箱包括外集箱(22)和套装于外集箱(22)内的内集箱(12),所述内集箱(12)上设有进液口(11),该进液口(11)穿出外集箱(22);所述外集箱(22)上设有出汽液口(21);所述换热管单元包括外套管(23)和插入于外套管(23)内的内套管(13),所述外套管(23)下端为盲端,内套管(13)下端插入至外套管(23)下端、并与外套管(23)相连通;内套管(13)上端穿入外集箱(22)后与内集箱(12)相连通,外套管(23)上端与外集箱(22)相连通。

【技术特征摘要】
1.一种用于热交换设备的管束组件,其特征在于:包括套管式集箱,该套管式集箱连接有向下延伸的若干束换热管单元;所述套管式集箱包括外集箱(22)和套装于外集箱(22)内的内集箱(12),所述内集箱(12)上设有进液口(11),该进液口(11)穿出外集箱(22);所述外集箱(22)上设有出汽液口(21);所述换热管单元包括外套管(23)和插入于外套管(23)内的内套管(13),所述外套管(23)下端为盲端,内套管(13)下端插入至外套管(23)下端、并与外套管(23)相连通;内套管(13)上端穿入外集箱(22)后与内集箱(12)相连通,外套管(23)上端与外集箱(22)相连通。2.如权利要求1所述的一种用于热交换设备的管束组件,其特征在于:所述换热管单元还包括若干根换热支管(24),所述换热支管(24)位于外套管(23)外侧、沿外套管(23)轴线分布,换热支管(24)的上下端分别与外套管(23)的上下端相连通。3.如权利要求1所述的一种用于热交换设备的管束组件,其特征在于:所述换热管单元还包括再分配管机构,所述再分配管机构包括位于外套管(23)外侧、沿外套管(23)轴线依次分布的多组换热支管(24),每组换热支管(24)有若干根,各组换热支管(24)的上下端分别依次与外套管(23)相连通,其中,位于最下边的那一组换热支管(24)下端与外套管(23)下端相连通,位于最上边...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈泓远李五常陈平生赖斌马晓峰王晓亮
申请(专利权)人:四川科新机电股份有限公司
类型:新型
国别省市:四川,51

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