螺旋板壳式换热器制造技术

本发明专利技术是一种螺旋板壳式换热器，其涉及一种换热器。包括壳体部件、端盖一部件、端盖二部件、螺旋板管部件。螺旋板壳式换热器的螺旋板管焊接过程是沿着螺旋路径依次焊接，焊接时的热应力和工作时的热应力较小，螺旋板管的螺旋形结构也会释放部分热应力，不会导致换热介质泄露。壳程流道的清洗比较容易，螺旋板管为焊接件，具有耐温、耐压的优点。螺旋板壳式换热器的管程流道长、管程流道截面小、管程流道内的管程介质流速高，不容易在管程流道内结垢。管程介质在管程流道内的停留时间较长，有利于提高换热效率。

【技术实现步骤摘要】
螺旋板壳式换热器
本专利技术是一种螺旋板壳式换热器，其涉及一种换热器，特别是涉及一种采用螺旋形板管的换热器。
技术介绍
板壳式换热器是以板管作为传热元件的换热器，主要由板管束和壳体两部分组成。将冷压成形的成对板片的接触处严密地焊接在一起，构成一个包含多个扁平流道的板管。许多板管按一定次序排列。为保持板管之间的间距，在相邻板管的两端镶进金属条，并与板管焊接在一起，使许多板管牢固地连接在一起构成板管束。板管束装配在壳体内，板管束的端面呈现若干扁平的流道。在板管束内流动的换热介质称为管程介质，在板管束外流动的换热介质称为壳程介质。板壳式换热器是介于管壳式换热器和板式换热器之间的一种结构形式，兼顾两者的优点，具有耐温、耐压、体积小、换热效率高等优点。板壳式换热器与板式换热器相比，板壳式换热器制造工艺比较复杂，焊接量大且焊接要求高，焊接时的热应力和工作时的热应力容易使板管束发生变形，导致换热介质泄露，因而板壳式换热器的推广应用受到一定限制。另外，板管束的管程流道短，管程介质在板壳式换热器内的停留时间短，制约了换热效率。板管束的管程流道截面大，管程介质在板管束的管程中流速降低，管程介质容易在板管束内结垢，进一步降低了板壳式换热器的换热效率。板壳式换热器的板管束焊接在一起，无法像板式换热器那样拆卸成单片换热板片进行清洗，板壳式换热器板管束的管程流道和壳程流道的清洗均比较困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有板壳式换热器的焊接工作难度大、管程流道短、管程流道截面大、管程流道和壳程流道的清洗均比较困难的缺点，提供一种焊接工作难度小、管程流道长、管程流道截面小、管程流道和壳程流道的清洗均比较容易的，采用螺旋形板管的换热器。本专利技术的实施方案如下：螺旋板壳式换热器包括壳体部件、端盖一部件、端盖二部件、螺旋板管部件。端盖一部件和端盖二部件分别安装在壳体部件的两端，螺旋板管部件安装在由壳体部件、端盖一部件、端盖二部件组成的换热器内腔中。壳体部件的中间是壳体筒体，壳体筒体呈圆筒形，壳体筒体的两端分别是壳体法兰一、壳体法兰二。端盖一部件的中间是端盖一，端盖一中间的一侧有端盖筒体，端盖筒体呈一端封闭的圆筒形，端盖一的另一侧有壳程出水管，壳程出水管外侧一端有壳程出水管法兰。端盖二部件的中间是端盖二，端盖二的一侧有壳程进水管，壳程进水管外侧一端有壳程进水管法兰。端盖二上有一个管程出水管焊接孔和一个管程进水管焊接孔。螺旋板管部件包括外密封条、板管导流弯头、螺旋板管、内密封条、板管端帽、管程出水管、壳程进水管。螺旋板管由螺旋板片二、螺旋板片一焊接制成。螺旋板管呈螺旋形，螺旋板管截面上有一个管程内圈流道和一个管程外圈流道。管程内圈流道与管程外圈流道径向中间是中焊缝凸缘，管程外圈流道径向外侧边缘是外焊缝凸缘，管程内圈流道径向内侧边缘是内焊缝凸缘。螺旋板管一端是螺旋板管尾端，螺旋板管另一端是螺旋板管首端，靠近螺旋板管首端的螺旋板管右侧有一个管程外圈焊接孔和一个管程内圈焊接孔。管程外圈焊接孔与管程外圈流道相联通，管程内圈焊接孔与管程内圈流道相联通。螺旋板片二呈螺旋形，螺旋板片二截面的左侧有两个流道凹槽二，在两个流道凹槽二径向中间有一个板片焊缝凸缘二，在螺旋板片二截面的径向内侧边缘和径向外侧边缘各有一个板片焊缝凸缘二。螺旋板片二一端是螺旋板片二尾端，螺旋板片二另一端是螺旋板片二首端，靠近螺旋板片二首端的螺旋板片二右侧有一个管程外圈焊接孔和一个管程内圈焊接孔。螺旋板片一呈螺旋形，螺旋板片一截面的右侧有四个流道凹槽一，在四个流道凹槽一径向中间有一个板片焊缝凸缘一，在螺旋板片一截面的径向内侧边缘和径向外侧边缘各有一个板片焊缝凸缘一。螺旋板片一一端是螺旋板片一尾端，螺旋板片一另一端是螺旋板片一首端，螺旋板片一螺旋方向与螺旋板片二螺旋方向相同。螺旋板片二径向外侧边缘的板片焊缝凸缘二与螺旋板片一径向外侧边缘的板片焊缝凸缘一焊接在一起形成外焊缝凸缘。螺旋板片二径向内侧边缘的板片焊缝凸缘二与螺旋板片一径向内侧边缘的板片焊缝凸缘一焊接在一起形成内焊缝凸缘。螺旋板片二径向中间的板片焊缝凸缘二与螺旋板片一径向中间的板片焊缝凸缘一焊接在一起形成中焊缝凸缘。螺旋板壳式换热器的螺旋板管焊接过程是沿着螺旋路径从螺旋板管尾端至螺旋板管首端依次焊接，或者沿着螺旋路径从螺旋板管首端至螺旋板管尾端依次焊接。管程进水管的一端与管程外圈焊接孔焊接在一起，管程进水管的另一端有管程进水管法兰。螺旋板管部件安装在端盖二部件上时，管程进水管的中间部位焊接在管程进水管焊接孔内之后，管程进水管法兰再焊接在管程进水管的外侧一端。管程出水管的一端与管程内圈焊接孔焊接在一起，管程出水管的另一端有管程出水管法兰。螺旋板管部件安装在端盖二部件上时，管程出水管的中间部位焊接在管程出水管焊接孔内之后，管程出水管法兰再焊接在管程出水管的外侧一端。外密封条呈螺旋形，外密封条径向内侧有外密封条凹槽，螺旋板管的外焊缝凸缘安装在外密封条的外密封条凹槽内。内密封条呈螺旋形，内密封条径向外侧有内密封条凹槽，螺旋板管的内焊缝凸缘安装在内密封条的内密封条凹槽内。板管端帽的一个侧表面排列有两个密封塞，密封塞截面轮廓与管程内圈流道或管程外圈流道截面轮廓相吻合。板管端帽焊接在螺旋板管首端。板管导流弯头呈U形，板管导流弯头的两端各有一个密封接管，密封接管截面轮廓与管程内圈流道或管程外圈流道截面轮廓相吻合。板管导流弯头焊接在螺旋板管尾端。螺旋板壳式换热器装配后，外密封条径向外侧边缘与壳体筒体径向内表面接触密封，内密封条径向内侧边缘与端盖筒体径向外表面接触密封。在相邻两圈螺旋板管两侧外表面之间形成壳程流道。壳程进水管、壳程流道、壳程出水管组成壳程路径。管程进水管、管程外圈流道、板管导流弯头、管程内圈流道、管程出水管组成管程路径。螺旋板壳式换热器的工作过程是：在螺旋板壳式换热器内，管程介质依次沿着管程进水管、管程外圈流道、板管导流弯头、管程内圈流道、管程出水管的管程路径流动，壳程介质依次沿着壳程进水管、壳程流道、壳程出水管的壳程路径流动，管程介质和壳程介质以螺旋板管为传热元件进行热量交换。螺旋板壳式换热器在清洗时，螺旋板管部件从换热器内腔中取出，把端盖二部件固定，拉动螺旋板管尾端，相邻两圈螺旋板管两侧外表面之间的间距增加，方便清洗壳程流道内的污垢。螺旋板壳式换热器的螺旋板管焊接过程是沿着螺旋路径依次焊接，焊接时的热应力和工作时的热应力较小，螺旋板管的螺旋形结构也会释放部分热应力，不会导致换热介质泄露。壳程流道的清洗比较容易，螺旋板管为焊接件，具有耐温、耐压的优点。螺旋板壳式换热器的管程流道长、管程流道截面小、管程流道内的管程介质流速高，不容易在管程流道内结垢。管程介质在管程流道内的停留时间较长，有利于提高换热效率。附图说明说明书附图是螺旋板壳式换热器结构图和示意图。其中图1是螺旋板壳式换热器的轴测图。图2是螺旋板壳式换热器的轴测剖视图。图3是壳体部件的轴测图。图4是端盖一部件的轴测剖视图。图5是端盖二部件的轴测剖视图。图6是螺旋板管部件与端盖二部件安装在一起的轴测剖视图。图7是螺旋板管部件的轴测图。本文中的螺旋板管部件的螺旋板管的中间部分截断后投影显示。图8是螺旋板管的轴测图。图9是螺旋板管部件的轴测剖视图。图10是螺旋板片二的轴测图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺旋板壳式换热器，其特征在于螺旋板壳式换热器包括壳体部件、端盖一部件、端盖二部件、螺旋板管部件；端盖一部件和端盖二部件分别安装在壳体部件的两端，螺旋板管部件安装在由壳体部件、端盖一部件、端盖二部件组成的换热器内腔中；壳体部件的中间是壳体筒体(11)，壳体筒体(11)呈圆筒形，壳体筒体(11)的两端分别是壳体法兰一(10)、壳体法兰二(14)；端盖一部件的中间是端盖一(9)，端盖一(9)中间的一侧有端盖筒体(12)，端盖筒体(12)呈一端封闭的圆筒形，端盖一(9)的另一侧有壳程出水管(8)，壳程出水管(8)外侧一端有壳程出水管法兰；端盖二部件的中间是端盖二(15)，端盖二(15)的一侧有壳程进水管(7)，壳程进水管(7)外侧一端有壳程进水管法兰；端盖二(15)上有一个管程出水管焊接孔(17)和一个管程进水管焊接孔(18)；螺旋板管部件包括外密封条(1)、板管导流弯头(2)、螺旋板管(3)、内密封条(4)、板管端帽(5)、管程出水管(6)、壳程进水管(7)；螺旋板管(3)由螺旋板片二(31)、螺旋板片一(37)焊接制成；螺旋板管(3)呈螺旋形，螺旋板管(3)截面上有一个管程内圈流道(19)和一个管程外圈流道(20)；管程内圈流道(19)与管程外圈流道(20)径向中间是中焊缝凸缘(22)，管程外圈流道(20)径向外侧边缘是外焊缝凸缘(21)，管程内圈流道(19)径向内侧边缘是内焊缝凸缘(23)；螺旋板管(3)一端是螺旋板管尾端(25)，螺旋板管(3)另一端是螺旋板管首端(26)，靠近螺旋板管首端(26)的螺旋板管(3)右侧有一个管程外圈焊接孔(24)和一个管程内圈焊接孔(27)；管程外圈焊接孔(24)与管程外圈流道(20)相联通，管程内圈焊接孔(27)与管程内圈流道(19)相联通；螺旋板片二(31)呈螺旋形，螺旋板片二(31)截面的左侧有两个流道凹槽二(29)，在两个流道凹槽二(29)径向中间有一个板片焊缝凸缘二(33)，在螺旋板片二(31)截面的径向内侧边缘和径向外侧边缘各有一个板片焊缝凸缘二(33)；螺旋板片二(31)一端是螺旋板片二尾端(30)，螺旋板片二(31)另一端是螺旋板片二首端(32)，靠近螺旋板片二首端(32)的螺旋板片二(31)右侧有一个管程外圈焊接孔(24)和一个管程内圈焊接孔(27)；螺旋板片一(37)呈螺旋形，螺旋板片一(37)截面的右侧有四个流道凹槽一(35)，在四个流道凹槽一(35)径向中间有一个板片焊缝凸缘一(34)，在螺旋板片一(37)截面的径向内侧边缘和径向外侧边缘各有一个板片焊缝凸缘一(34)；螺旋板片一(37)一端是螺旋板片一尾端(36)，螺旋板片一(37)另一端是螺旋板片一首端(38)，螺旋板片一(37)螺旋方向与螺旋板片二(31)螺旋方向相同；螺旋板片二(31)径向外侧边缘的板片焊缝凸缘二(33)与螺旋板片一(37)径向外侧边缘的板片焊缝凸缘一(34)焊接在一起形成外焊缝凸缘(21)；螺旋板片二(31)径向内侧边缘的板片焊缝凸缘二(33)与螺旋板片一(37)径向内侧边缘的板片焊缝凸缘一(34)焊接在一起形成内焊缝凸缘(23)；螺旋板片二(31)径向中间的板片焊缝凸缘二(33)与螺旋板片一(37)径向中间的板片焊缝凸缘一(34)焊接在一起形成中焊缝凸缘(22)；螺旋板壳式换热器的螺旋板管(3)焊接过程是沿着螺旋路径从螺旋板管尾端(25)至螺旋板管首端(26)依次焊接，或者沿着螺旋路径从螺旋板管首端(26)至螺旋板管尾端(25)依次焊接；管程进水管(16)的一端与管程外圈焊接孔(24)焊接在一起，管程进水管(16)的另一端有管程进水管法兰；螺旋板管部件安装在端盖二部件上时，管程进水管(16)的中间部位焊接在管程进水管焊接孔(18)内之后，管程进水管法兰再焊接在管程进水管(16)的外侧一端；管程出水管(6)的一端与管程内圈焊接孔(27)焊接在一起，管程出水管(6)的另一端有管程出水管法兰；螺旋板管部件安装在端盖二部件上时，管程出水管(6)的中间部位焊接在管程出水管焊接孔(17)内之后，管程出水管法兰再焊接在管程出水管(6)的外侧一端；外密封条(1)呈螺旋形，外密封条(1)径向内侧有外密封条凹槽(39)，螺旋板管(3)的外焊缝凸缘(21)安装在外密封条(1)的外密封条凹槽(39)内；内密封条(4)呈螺旋形，内密封条(4)径向外侧有内密封条凹槽(40)，螺旋板管(3)的内焊缝凸缘(23)安装在内密封条(4)的内密封条凹槽(40)内；板管端帽(5)的一个侧表面排列有两个密封塞(41)，密封塞(41)截面轮廓与管程内圈流道(19)或管程外圈流道(20)截面轮廓相吻合；板管端帽(5)焊接在螺旋板管首端(26)；板管导流弯头(2)呈U形，板管导流弯头(2)的两端各有一个密封接管(42)，密封接管(42)截...

【技术特征摘要】
1.一种螺旋板壳式换热器，其特征在于螺旋板壳式换热器包括壳体部件、端盖一部件、端盖二部件、螺旋板管部件；端盖一部件和端盖二部件分别安装在壳体部件的两端，螺旋板管部件安装在由壳体部件、端盖一部件、端盖二部件组成的换热器内腔中；壳体部件的中间是壳体筒体(11)，壳体筒体(11)呈圆筒形，壳体筒体(11)的两端分别是壳体法兰一(10)、壳体法兰二(14)；端盖一部件的中间是端盖一(9)，端盖一(9)中间的一侧有端盖筒体(12)，端盖筒体(12)呈一端封闭的圆筒形，端盖一(9)的另一侧有壳程出水管(8)，壳程出水管(8)外侧一端有壳程出水管法兰；端盖二部件的中间是端盖二(15)，端盖二(15)的一侧有壳程进水管(7)，壳程进水管(7)外侧一端有壳程进水管法兰；端盖二(15)上有一个管程出水管焊接孔(17)和一个管程进水管焊接孔(18)；螺旋板管部件包括外密封条(1)、板管导流弯头(2)、螺旋板管(3)、内密封条(4)、板管端帽(5)、管程出水管(6)、壳程进水管(7)；螺旋板管(3)由螺旋板片二(31)、螺旋板片一(37)焊接制成；螺旋板管(3)呈螺旋形，螺旋板管(3)截面上有一个管程内圈流道(19)和一个管程外圈流道(20)；管程内圈流道(19)与管程外圈流道(20)径向中间是中焊缝凸缘(22)，管程外圈流道(20)径向外侧边缘是外焊缝凸缘(21)，管程内圈流道(19)径向内侧边缘是内焊缝凸缘(23)；螺旋板管(3)一端是螺旋板管尾端(25)，螺旋板管(3)另一端是螺旋板管首端(26)，靠近螺旋板管首端(26)的螺旋板管(3)右侧有一个管程外圈焊接孔(24)和一个管程内圈焊接孔(27)；管程外圈焊接孔(24)与管程外圈流道(20)相联通，管程内圈焊接孔(27)与管程内圈流道(19)相联通；螺旋板片二(31)呈螺旋形，螺旋板片二(31)截面的左侧有两个流道凹槽二(29)，在两个流道凹槽二(29)径向中间有一个板片焊缝凸缘二(33)，在螺旋板片二(31)截面的径向内侧边缘和径向外侧边缘各有一个板片焊缝凸缘二(33)；螺旋板片二(31)一端是螺旋板片二尾端(30)，螺旋板片二(31)另一端是螺旋板片二首端(32)，靠近螺旋板片二首端(32)的螺旋板片二(31)右侧有一个管程外圈焊接孔(24)和一个管程内圈焊接孔(27)；螺旋板片一(37)呈螺旋形，螺旋板片一(37)截面的右侧有四个流道凹槽一(35)，在四个流道凹槽一(35)径向中间有一个板片焊缝凸缘一(34)，在螺旋板片一(37)截面的径向内侧边缘和径向外侧边缘各有一个板片焊缝凸缘一(34)；螺旋板片一(37)一端是螺旋板片一尾端(36)，螺旋板片一(37)另一端是螺旋板片一首端(38)，螺旋板片一(37)螺旋方向与螺旋板片二(31)螺旋方向相同；螺旋板片二(31)径向外侧边缘的板片焊缝凸缘二(33)与螺旋板片一(37)径向外侧边缘的板片焊缝凸缘一(34)焊接在一起形成外焊缝凸缘(21)；螺旋板片二(31)径向内侧边缘的板片焊缝凸缘二(33)与螺旋板片...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓东，
申请(专利权)人：大连碧蓝节能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21