一种管壳式换热器制造技术

本发明专利技术提供了一种管壳式换热器，其内部设置有由内至外分为n层布置的U型换热管系，每层U型换热管平行设置、两端固定连接在管系端管板上；所述每层U型换热管之间设置有防碰限位装置，该防碰限位装置包括定位板和间隔杆，所述定位板是2块，分别设置在U型换热管系的两侧、且其端部固定连接在管系端管板上；所述间隔杆是n+1根，2块定位板上的对应设置有间隔杆的安装槽、可拆卸连接间隔杆，且间隔杆设置在每层U型换热管的前后、将相邻U型换热管层隔开。本发明专利技术具有良好的流场特性，减小了涡流现象；有效限位，避免对管壁的划伤；对装配尺寸要求不高，实用性强；限位灵活，减少对管段的切割、平管工序，既提高了效率，又降低了成本，性价比高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及管壳式换热器，具体是对使用U型换热管系的电站大型低压加热器的管壳式换热器内部结构作出的改进。
技术介绍
目前，国内低压加热器制造厂家设计、制造的低压加热器管系U型换热管的防碰限位装置一般采用半孔片式搭接固定结构。如图1所示，即使用薄钢条制得的半孔片2搭接在每层U型换热管1之间，即半孔片2上两侧设置有若干个半孔状凹槽、供第一层U型换热管1-1和第二层U型换热管1-2装入，两端固定安装在管壳式换热器中。但是，该现有结构存在以下缺点：首先，由于该半孔片2两端位置限定，没有活动自由度、在实际使用中容易变形；其次，半孔片2的棱角较多、容易划伤U型换热管1的管壁，产生严重的安全隐患现象；同时，使用半孔片2隔开每层U型换热管1、使得管壳式换热器内部的换热管系装配困难；另外，从使用效果上看，由于该半孔片2的位置限定、安装在其半孔状凹槽内的U型换热管1的位置也是固定的，从而在管壳式换热器的使用过程中，内部的流体流场特性差；且对不同结构的换热环境、需要改变换热管系的结构时，需要增加切管、平管工序，不仅造成产品质量不稳定，且成本高、效率低。如果，想改善上述现有技术的缺陷与不足，就必须创新管壳式换热器内部结构的设计。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种管壳式换热器、更新其内部结构，解决了现有固定式限位结构划伤换热管、U型管系装配困难的问题，并减少了（或避免）对限位的换热管进行切管、平管工作。本专利技术所采用的技术方案是：一种管壳式换热器，其内部设置有由内至外分为n层布置的U型换热管系，每层U型换热管平行设置、两端固定连接在管系端管板上；所述每层U型换热管之间设置有防碰限位装置，该防碰限位装置包括定位板和间隔杆，所述定位板是2块，分别设置在U型换热管系的两侧、且其端部固定连接在管系端管板上；所述间隔杆是n+1根，2块定位板上的对应设置有间隔杆的安装槽、可拆卸连接间隔杆，且间隔杆设置在每层U型换热管的前后、将相邻U型换热管层隔开。所述间隔杆两端从安装槽伸出定位板两侧、其伸出部分设置有外螺纹、啮合连接有紧固螺母。所述定位板上的安装槽沿U型换热管束的对称中心线布置。所述管系端管板前端设置有管系中间隔板，管系中间隔板上设置有若干个安装孔、供U型换热管两端插入后再与其后端的管系端管板连接。本专利技术所产生的有益效果是：本专利技术的管壳式换热器主要对其内部的U型换热管系的限位装置进行了改进，是一种滑移式、防碰的限位装置，与现有结构相比，具有以下优点：本专利技术的管壳式换热器结构具有良好的流场特性，减小了涡流现象；本专利技术的管壳式换热器结构能有效限位U型换热管，同时避免对U型换热管管壁的划伤；本专利技术的管壳式换热器结构对U型换热管的尺寸及管系的装配尺寸要求不高，实用性强；本专利技术的管壳式换热器结构对U型换热管的限位更为灵活，减少对U型换热管管段的切割、平管工序，既提高了效率，又降低了成本，性价比高。附图说明图1是现有技术U型换热管系所使用的半孔片限位装置的结构示意图；图2是本专利技术管壳式换热器的结构示意图。图中标号所示：1-U型换热管、1-1-第一层U型换热管、1-2-第二层U型换热管、2-半孔片、3-管系端管板、4-管系中间隔板、5-紧固螺母、6-间隔杆、7-定位板。具体实施方式本专利技术是一种管壳式换热器，其内部设置有由内至外分为n层布置的U型换热管系，每层U型换热管1平行设置、两端固定连接在管系端管板3上。本具体实施方式中，U型换热管系是3层、由内至外每层的U型换热管1长度增加、外廓变大，其数量和形状可根据换热需要设计和改变。图2中详细描述了本专利技术管壳式换热器中U型换热管系的滑移式防碰限位装置的结构形式，及其与U型换热管1的使用装配结构。如图2所示，每层U型换热管1之间设置有防碰限位装置，该防碰限位装置包括定位板7和间隔杆6。具体的：定位板7是2块，分别设置在U型换热管系的两侧、且其端部固定连接在管系端管板3上；定位板7也可连接固定在管壳式换热器中的其他位置上、如管系中间隔板4上。间隔杆6是n+1根，2块定位板7上的对应设置有间隔杆6的安装槽、可拆卸连接间隔杆6，且间隔杆6设置在每层U型换热管1的前后、将相邻U型换热管层隔开。该防碰限位装置采用滑移式结构，可灵活调整间隔杆6，大大改善了管系装配质量及效率。本具体实施方式中，定位板7上的安装槽沿U型换热管束的对称中心线布置，使用圆钢作为限位所用间隔杆6，固定板7中加工腰型安装槽作为间隔杆6的导轨，间隔杆6在腰型安装槽内可以任意滑动、根据各层U型换热管1所处位置而自然定位。间隔杆6两端从安装槽伸出定位板7的两侧、其伸出部分设置有外螺纹、啮合连接有紧固螺母5。本具体实施方式中，间隔杆6定位后，再使用紧固螺母5将间隔杆6的两端可拆卸地、固定连接在固定板7上，从而使间隔杆6将每层U型换热管1的位置相对限定。另外，为防止设备在运行中、因气流冲刷及外部震动引起紧固螺母5松动，间隔杆6两端的紧固螺母5安装完毕后，在紧固螺母5处施以点焊，使其牢固、防止松动。另外，管系端管板3前端设置有若干块管系中间隔板4、用于限定U型换热管1的位置，管系中间隔板4上设置有若干个安装孔、供U型换热管1两端插入后再与其后端的管系端管板3连接。本具体实施方式中，管系中间隔板4有2块，当然管系中间隔板4的数量可根据U型换热管1的形状、长度和实际需要设计。管系中间隔板4上的安装孔数量对应U型换热管1的数量，即为U型换热管1数量的两倍；安装孔的位置对应U型换热管1的安装位置，即与管系端管板3上U型换热管1两端的固定位置对应。本专利技术管壳式换热器的滑移式防碰限位装置的使用方法如下：首先，将具有腰型安装槽的定位块7固定焊接在管系中间隔板4两侧端面上，每穿完一层U型换热管1（管系中间隔板4、管系端管板3上加工有与U型换热管1管径相匹配的安装孔），就位一根间隔杆6，并将紧固螺母5装于间隔杆6的两端螺纹段上，预紧固定，使间隔杆6在定位块7的腰型安装槽中、能自由活动但不脱落即可，从而降低了U型换热管1及其限位装置的装配难度。 当间隔杆6、紧固螺母5随着U型换热管1的穿装完毕而完成就位，随后将U型换热管1的管口调至与管系端管板3的外端面相平齐。最后，通过紧固螺母5将间隔杆6紧固于定位块7上；同时，为防止设备在运行中因气流冲刷及外部震动引起紧固螺母5松动，将紧固螺母5再施以点焊，使其牢固，防止松动。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管壳式换热器，其内部设置有由内至外分为n层布置的U型换热管系，每层U型换热管平行设置、两端固定连接在管系端管板上；其特征在于：所述每层U型换热管之间设置有防碰限位装置，该防碰限位装置包括定位板和间隔杆，所述定位板是2块，分别设置在U型换热管系的两侧、且其端部固定连接在管系端管板上；所述间隔杆是n+1根，2块定位板上的对应设置有间隔杆的安装槽、可拆卸连接间隔杆，且间隔杆设置在每层U型换热管的前后、将相邻U型换热管层隔开。

【技术特征摘要】
1. 一种管壳式换热器，其内部设置有由内至外分为n层布置的U型换热管系，每层U型换热管平行设置、两端固定连接在管系端管板上；其特征在于：所述每层U型换热管之间设置有防碰限位装置，该防碰限位装置包括定位板和间隔杆，所述定位板是2块，分别设置在U型换热管系的两侧、且其端部固定连接在管系端管板上；所述间隔杆是n+1根，2块定位板上的对应设置有间隔杆的安装槽、可拆卸连接间隔杆，且间隔杆设置在每层U型换热管的前后、将相邻U型换热管层隔开。...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓富军，季丹，周刚，刘维信，杜立刚，汤精忠，巩昌强，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51