壳程多股流绕管式换热器制造技术

本实用新型专利技术公开一种壳程多股流绕管式换热器，其特征在于：所述换热器由两个或多个壳程构成，其中每个壳程的结构组成相似，包括筒体、两块管板、芯筒、多层绕管、若干垫条和壳程进、出口接管；所有壳程的筒体内径相同，而每个壳程的筒体材料根据壳程介质而定，每个壳程的绕管管径和筒体、芯筒及绕管的长度根据壳程工艺条件而定，从而实现多种壳程流体与一种管程流体同时进行多级换热；相邻两个壳程的筒体之间通过法兰连接或对接焊接，所述换热器的两端管箱与筒体之间通过法兰连接或对接焊接。所述换热器相当于多个绕管式换热器的管程直接串联，结构更加紧凑，综合换热效果更好，优化了生产流程中的换热系统，并减小了动力消耗。

【技术实现步骤摘要】
壳程多股流绕管式换热器
本技术涉及管壳式换热器
，特别涉及一种壳程多股流绕管式换热器。
技术介绍
换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。绕管式换热器是一种结构特殊的管壳式换热器，主要包括筒体、芯筒和绕管等零部件，其基本结构为绕管缠绕在芯筒外侧，芯筒位于换热器壳程的中心轴处，作为缠绕管束的支撑。实际工程中，绕管式换热器因其结构紧凑、换热效果好而得到广泛的应用。现有的绕管式换热器有单股流和多股流两大类，其中多股流绕管式换热器是指换热器的管束分成两股及两股以上，每组管束分别设置不同的管板及管程进出口管，从而实现多股管程流体与一股壳程流体的同时换热。然而如果壳程流体有结垢的倾向，则宜将该流体作为管程流体，因为管程具有更强的抗结垢能力，但由于该流体的流量大且热容量大，需多种流体与其进行热交换，现有的单体绕管式换热器无法满足需求。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种壳程多股流绕管式换热器，相当于多个绕管式换热器的管程直接串联，结构更加紧凑，实现了壳程多种工况的流体与一种管程流体同时进行多级换热，增强了综合换热效果和热效率，优化了生产流程中的换热系统，并减小了动力消耗。本技术采用的技术方案是：一种壳程多股流绕管式换热器，由两个或多个壳程构成，其中每个壳程的结构组成相相似，包括筒体、两块管板、芯筒、多层绕管、若干垫条和壳程进出、口接管；所有壳程的筒体内径相同，而每个壳程的筒体材料根据壳程介质而定，每个壳程的绕管管径和筒体、芯筒及绕管的长度根据壳程工艺条件而定，即每个壳程具有不同的换热面积和结构参数，从而实现多种壳程流体与一种管程流体同时进行多级换热；相邻两个壳程的筒体之间通过法兰连接或对接焊接，所述壳程多股流绕管式换热器的两端管箱与筒体之间通过法兰连接或对接焊接，两个管箱顶端分别设置管程进、出口接管。所述壳程多股流绕管式换热器的每个壳程中，芯筒两端分别焊接固定在两个管板的中心位置，多层绕管缠绕在芯筒上，各层绕管之间设置4至6根垫条，每根绕管分别穿入两端的管板并焊接固定，多层绕管束整体装入筒体中，管板与筒体焊接固定，筒体上设置壳程进、出口接管。所述壳程多股流绕管式换热器的每个壳程的筒体长度大于绕管束长度400mm至800mm，筒体多余部分用作管箱。所述壳程多股流绕管式换热器的各个壳程之间或者壳程与管箱之间采用法兰连接时，每个壳程采用两个不同的管板，一个采用普通管板，其外径小于筒体内径，另一个采用带法兰管板，其外径大于筒体外径。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：一是绕管式换热器采用壳程多股流结构，从结构上看，相当于多个绕管换热器的管程直接串联，但此结构更加紧凑，占地空间较小，而换热效率更高，且减少了换热过程中的动力消耗；从制造、运输和安装方面来看，便于分段加工、运输和现场组装，实施更加方便；从功能上看，实现了不同工况的两种或多种壳程流体与一种管程流体同时换热，可以使管程流体达到更加理想的换热效果；二是筒体之间及筒体与管箱之间采用法兰连接时，便于对其中部分结构进行清洗和维修等处理，也便于更换其中一段壳程结构，甚至可以仅使用其中一段壳程，使用更加灵活方便。附图说明图1为不同壳程的筒体之间及筒体与管箱之间采用法兰连接的壳程多股流绕管式换热器。附图说明:附图说明:1-管板；2-，4-壳程流体进口管；3-筒体；5-带法兰管板；6-管程流体进口管；7-绕管；8-，10-壳程流体出口管；9-管箱；11-芯筒；12-管程流体出口管。图2为不同壳程的筒体之间及筒体与管箱之间采用对焊连接的壳程多股流绕管式换热器。附图说明：1-管程流体出口管；2-，5-壳程流体进口管；3-筒体；4-管箱；6-管程流体进口管；7-，9-壳程流体出口管；8-芯筒；10-绕管；11-管板。具体实施方式下面结合附图进一步说明壳程多股流绕管式换热器的组装过程。实施例一，对于不同壳程的筒体之间及筒体与管箱之间采用法兰连接的壳程多股流绕管式换热器，首先将换热器每一个壳程的芯筒两端分别焊接固定在两个管板的中心位置，将绕管的一端穿入管板，再按照设计的螺旋角缠绕在芯筒上，绕管的另一端穿入带法兰管板，绕管的两端与管板的连接采用先胀后焊方式；同层绕管之间的轴向间距均用定位条固定，定位条事先焊接固定在底板条上，底板条沿芯筒轴向布置，并焊接固定在芯筒或底层绕管上；相邻内外层绕管的缠绕方向相反且保持相同的螺旋角；将管板、芯筒与绕管组成的管束整体分别装入对应的筒体中，其中一端的管板焊接于筒体内，并在筒体端部焊接容器法兰，另一端带法兰管板与筒体端部焊接；最后，每段壳程的筒体上分别焊接壳程进、出口接管，相邻两段壳程的筒体之间通过法兰连接，换热器的筒体两端与管箱之间通过法兰连接。实施例二，对于不同壳程的筒体之间及筒体与管箱之间采用对焊连接的壳程多股流绕管式换热器，首先将每一个壳程的芯筒两端分别焊接固定在两个管板的中心位置，将绕管的一端先穿入管板，并按照设计的螺旋角缠绕在芯筒上，然后将绕管的另一端穿入另一块管板，绕管的两端与管板的连接采用先胀后焊方式；同层绕管之间的轴向间距均用定位条固定，定位条事先焊接固定在底板条上，底板条沿芯筒轴向布置，并焊接固定在芯筒或底层绕管上；相邻内外层绕管的缠绕方向相反且保持相同的螺旋角；将与管板、芯筒与绕管组成的管束整体分别装入对应的筒体中，两端的管板均焊接于筒体内，并在筒体的两个端部焊接容器法兰；最后，每段壳程的筒体上分别焊接壳程进、出口接管，将相邻两段壳程的筒体之间进行对焊连接，换热器的筒体两端与管箱之间通过对焊连接。壳程多股流绕管式换热器工作时，换热器为立式布置，管程换热介质首先从上部的管程流体进口接管流入，通过管箱进入绕管束与第一段壳程流体交换热量，然后再流经中间管箱，进入绕管束与第二段壳程流体继续换热，最终通过下部管箱从管程流体出口接管流出；壳程换热介质分别经过每一段壳程下部的进口接管进入对应壳程，在壳程内轴向冲刷多层绕管束同时进行对流换热，最后从每一段壳程上部的流体出口接管流出，从而实现了管程介质与壳程介质的逆流换热。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种壳程多股流绕管式换热器，其特征在于：所述壳程多股流绕管式换热器由两个或多个壳程构成，其中每个壳程的结构组成相相似，包括筒体、两块管板、芯筒、多层绕管、若干垫条和壳程进出、口接管；所有壳程的筒体内径相同，而每个壳程的筒体材料根据壳程介质而定，每个壳程的绕管管径和筒体、芯筒及绕管的长度根据壳程工艺条件而定，即每个壳程具有不同的换热面积和结构参数，从而实现多种壳程流体与一种管程流体同时进行多级换热；相邻两个壳程的筒体之间通过法兰连接或对接焊接，所述壳程多股流绕管式换热器的两端管箱与筒体之间通过法兰连接或对接焊接，两个管箱顶端分别设置管程进、出口接管。

【技术特征摘要】
1.一种壳程多股流绕管式换热器，其特征在于：所述壳程多股流绕管式换热器由两个或多个壳程构成，其中每个壳程的结构组成相相似，包括筒体、两块管板、芯筒、多层绕管、若干垫条和壳程进出、口接管；所有壳程的筒体内径相同，而每个壳程的筒体材料根据壳程介质而定，每个壳程的绕管管径和筒体、芯筒及绕管的长度根据壳程工艺条件而定，即每个壳程具有不同的换热面积和结构参数，从而实现多种壳程流体与一种管程流体同时进行多级换热；相邻两个壳程的筒体之间通过法兰连接或对接焊接，所述壳程多股流绕管式换热器的两端管箱与筒体之间通过法兰连接或对接焊接，两个管箱顶端分别设置管程进、出口接管。2.根据权利要求1所述的壳程多股流绕管式换热器，其特征在于：所述壳程多股流绕管...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴金星，王蕾，刘少林，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：河南,41