高温带压气体换热器制造技术

一种高温带压气体换热器，包括壳体和置于壳体内的管束及该管束两端安装的管程进、出口侧管板，所述管程进、出口侧管板管程端面设置管程进、出口侧热防护组件。本实用新型专利技术通过设置热防护组件，降低其端面的介质流动速度，形成滞留死区，使其金属温度受壳程一侧介质控制，减小沿管板厚度方向及与其相连筒体轴向温差应力，保证设备高温运行可靠性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种高温带压气体换热器，包括壳体和置于壳体内的管束及该管束两端安装的管程进、出口侧管板，所述管程进、出口侧管板管程端面设置管程进、出口侧热防护组件。本技术通过设置热防护组件，降低其端面的介质流动速度，形成滞留死区，使其金属温度受壳程一侧介质控制，减小沿管板厚度方向及与其相连筒体轴向温差应力，保证设备高温运行可靠性。【专利说明】高温带压气体换热器
本技术涉及一种高温带压气体换热器。
技术介绍
高温带压气体换热的特点是管、壳程介质的膜传热系数相当，公共元件的金属温度受两侧介质控制，设计时需考虑补偿管束及壳体较大的膨胀差及高温带压气体密封可靠性的问题。换热器的结构型式可选择U形管式和固定管板式结构。U形管式换热器的管束可自由伸缩，不存在管壳程膨胀差的问题，但换热管对管板无支撑作用，管板厚度较大，且管板两侧介质及进出口端面的温度差异大，导致管板厚度方向及径向均产生较高的温差应力。固定管板式换热器的壳体设置膨胀节，可补偿管束与壳体的变形差，但膨胀节尺寸与壳体规格一致，且其金属温度接近壳程介质的平均温度，设计、制造难度大；管板两侧介质的温度差异大，管板沿厚度方向及相连筒体轴向产生较高的温差应力。上述问题严重制约了高温带压气体换热器的高温运行可靠性。
技术实现思路
本技术提供一种高温带压气体换热器，通过改善管板厚度方向及相连筒体的温差应力，保证设备的高温运行可靠性。本技术解决上述问题所采用的技术方案是:一种高温带压气体换热器，包括壳体和置于壳体内的管束及该管束两端安装的管程进、出口侧管板，所述管程进、出口侧管板管程端面设置管程进、出口侧热防护组件。所述管程进口侧热防护组件包括孔板，该孔板与所述管程进口侧管板之间设有定距管且两者固接；介质入口端的换热管内设置套管，该套管依次穿过管程进口侧管板及所述孔板后与该孔板固接。所述套管处在换热管内的部分的外周包裹有耐火纸。所述管程出口侧热防护组件包括孔板，该孔板与所述管程出口侧管板通过筒体固接。所述管程进口侧管板和壳体及进口管箱固接为一体；该壳体的另一端内设置管程出口侧管板，该管程出口侧管板和出口管箱固接为一体并置于所述壳体的封头内；该出口管箱和出口管箱接管连通；该出口管箱接管上设置膨胀节，该膨胀节的一端和壳体的封头连接；所述管程出口侧管板和出口管箱的底部设有滑块，该滑块和设在壳体内的滑道配合。所述膨胀节的另一端端部设置连通口。本技术通过在管板一侧端面设置热防护组件，降低其端面的介质流动速度，形成滞留死区，使其金属温度受壳程一侧介质控制，减小沿管板厚度方向及与其相连筒体轴向温差应力，保证了设备的高温运行可靠性。同时膨胀节设置于壳程封头和出口管箱接管之间，其尺寸与出口管箱接管直径相当，远小于壳体直径，结构紧凑，而且与膨胀节连接的出口管箱接管上设置连通口，该连通口通入壳程冷介质，提高通道内的介质流速，避免形成滞留死区，降低膨胀节金属温度，有效降低膨胀节的设计、制造难度。【专利附图】【附图说明】图1是本技术的结构示意图；图2是本技术管程进口侧热防护组件连接示意图；图3是本技术管程出口侧热防护组件连接示意图；图4是本技术的膨胀节和连通口示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术作进一步说明。如图1、图2、图3所示:一种高温带压气体换热器，主要由壳体4，进口管箱13，出口管箱9，管束5，管程进、出口侧热防护组件1、7，壳程进、出口接管6、3，出口管箱接管12、膨胀节10组成。管程进口侧管板2与进口管箱13、壳体4焊接为一体；管程出口侧管板8与出口管箱9焊接为一体且处于壳体4的封头内，所述管程进、出口侧管板2、8管程端面设置管程进、出口侧热防护组件1、7 ;出口管箱接管12与出口管箱9相连通，该出口管箱接管12上设置膨胀节10，该膨胀节10的一端和壳体4的封头连接，该膨胀节10的另一端端部设置连通口 11。所述管程出口侧管板8和出口管箱9的底部设有滑块，该滑块和设在壳体4内的滑道配合，而使管程出口侧管板8带动管束5在壳体4内可滑动，管束可以像活塞一样在壳体内做微小的往复运动，沿设备轴向方向滑动释放管束热膨胀差。如图4，本技术中膨胀节10设置在出口管箱接管12上，其尺寸与出口管箱接管12直径相当，远小于壳体直径，结构紧凑，同时与膨胀节10连接的出口管箱接管12上设置连通口 11。该连通口通入壳程冷介质，提高通道内的介质流速，避免形成滞留死区，降低膨胀节金属温度，有效降低膨胀节的设计、制造难度。如图1、2，所述管程进、出口侧管板2、8管程端面设置管程进、出口侧热防护组件1、7。该管程进口侧热防护组件I包括孔板，该孔板与所述管程进口侧管板2之间设有定距管16且两者螺纹连接或焊接；介质入口端的换热管内设置套管14,该套管14依次穿过管程进口侧管板2及所述孔板后与该孔板焊接。所述套管14处于在换热管内的部分的外周包裹有耐火纸15，其作用是降低管板、换热管与管板连接接头的温度。套管与高温气体直接接触，温度高，温度如传递至换热管和管板，会产生较高的温差应力。在套管与换热管之间增加耐火纸，可有效较低导热系数，降低套管传递给换热管的温度。套管14与换热管的相对位置通过孔板上的螺栓、管板的螺纹孔以及置于螺栓上的定距管16确定。如图3，所述管程出口侧热防护组件7包括孔板，该孔板与所述管程出口侧管板8通过筒体焊接。管程进、出口侧管板2、8 —侧端面设置的管程进、出口侧热防护组件1、7，可以降低其端面的介质流动速度，形成滞留死区，使其金属温度受壳程一侧介质控制，减小沿管板厚度方向及与其相连筒体轴向温差应力，保证设备的高温运行可靠性。【权利要求】1.一种高温带压气体换热器，包括壳体和置于壳体内的管束及该管束两端安装的管程进、出口侧管板，其特征在于:所述管程进、出口侧管板(2、8)管程端面设置管程进、出口侧热防护组件(1、7)。2.根据权利要求1所述的一种高温带压气体换热器，其特征在于:所述管程进口侧热防护组件(I)包括孔板，该孔板与所述管程进口侧管板(2)之间设有定距管(16)且两者固接；介质入口端的换热管内设置套管(14),该套管依次穿过管程进口侧管板(2)及所述孔板后与该孔板固接。3.根据权利要求2所述的一种高温带压气体换热器，其特征在于:所述套管(14)处在换热管内的部分的外周包裹有耐火纸(15)。4.根据权利要求1所述的一种高温带压气体换热器，其特征在于:所述管程出口侧热防护组件(7)包括孔板，该孔板与所述管程出口侧管板(8)通过筒体固接。5.根据权利要求1所述的一种高温带压气体换热器，其特征在于:所述管程进口侧管板(2)和壳体(4)及进口管箱(13)固接为一体；该壳体(4)的另一端内设置管程出口侧管板(8)，该管程出口侧管板(8)和出口管箱(9)固接为一体并置于所述壳体(4)的封头内；该出口管箱(9)和出口管箱接管(12)连通；该出口管箱接管(12)上设置膨胀节(10)，该膨胀节(10)的一端和壳体(4)的封头连接；所述管程出口侧管板(8)和出口管箱(9)的底部设有滑块，该滑块和设在壳体内的滑道配合。6.根据权利要求5所述的一种高温带压气体换热器，其特征在于:所述膨胀节(10)的另一端端部设置连通口(11)。【文档编号】F28F本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温带压气体换热器，包括壳体和置于壳体内的管束及该管束两端安装的管程进、出口侧管板，其特征在于：所述管程进、出口侧管板（2、8）管程端面设置管程进、出口侧热防护组件（1、7）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马一鸣，孙昊，张型波，黄毓秀，陈满，
申请(专利权)人：甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：