固定管板换热器管箱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种固定管板换热器管箱，包括：第一管箱组件、第一管箱背板、第二管箱组件、第二管箱背板、介质入口接管、介质出口接管。该固定管板换热器管箱能够保证流体流经管箱时的流速与其流经换热管时的流速一致，流体内的固体颗粒不易沉降而随流体流出换热器，因此换热器能够长周期运行而不发生堵塞。

Fixed tube plate heat exchanger tube box

The utility model discloses a fixed tube sheet heat exchanger tube box, which comprises the first pipe box assembly, the first tube box back plate, the second tube box assembly, the second tube box back plate, the medium entry nozzle and the medium outlet nozzle. The fixed tube sheet heat exchanger tube box can ensure that the flow rate of the fluid flowing through the pipe box is consistent with the flow rate when it flows through the heat exchanger tube, the solid particles in the fluid are not easy to settle and flow out with the fluid, so the heat exchanger can run long term without blocking.

【技术实现步骤摘要】
固定管板换热器管箱
本技术涉及石油化工设备领域，具体涉及一种固定管板换热器管箱。
技术介绍
在石油、化工设备中，固定管板换热器是一种常用的热交换设备，其通常包括管箱、壳体、连接管箱和壳体的螺柱、螺母、以及起密封作用的垫片。壳体内分布有换热管，管箱通常包括筒体、封头、接管、设备法兰、分程隔板等，筒体的直径一般与壳体直径相当。在换热器中，管程介质的流动顺序为：管箱上的进口接管->前端管箱->换热管->后端管箱->换热管->前端管箱->管箱上的出口接管。在上述管程介质流动过程中，由于进口接管、出口接管、管箱、换热管的流通面积均不相同，造成介质在其间的流动速度也不相同，一般在管箱中的流速要远远小于在换热管中的流速，如果管程介质中含有固体颗粒，则容易在管箱中沉积，久而久之会将整个换热管堵塞，造成换热器无法正常运行。因此，期待开发一种能够避免流体内的固体颗粒沉积的固定管板换热器。
技术实现思路
本技术提出了一种固定管板换热器管箱，其能够克服现有管箱容易出现固体颗粒沉积的问题。为了实现上述目的，本技术提出了一种固定管板换热器管箱，包括：第一管箱组件、第一管箱背板、第二管箱组件、第二管箱背板、介质入口接管、介质出口接管；其中，所述第一管箱组件的第一表面固定至所述第一管箱背板，所述第一表面上设有管箱介质入口和管箱介质出口，所述介质入口接管的一端和所述介质出口接管的一端穿过所述第一管箱背板分别连接至所述管箱介质入口和所述管箱介质出口；所述第一管箱组件的第二表面设有第一管箱凹槽，所述第一管箱凹槽与焊接于固定管板换热器的管板上的换热管相连通，且所述第一管箱凹槽覆盖所述换热管所对应的区域，所述第一管箱凹槽被分隔为至少两个子凹槽，其中第一子凹槽与管箱介质入口相连通，所述第一子凹槽的深度从所述第一管箱组件的外周向管箱介质入口所对应的区域逐渐变大，第二子凹槽与管箱介质出口相连通，所述第二子凹槽的深度从所述第一管箱组件的外周向管箱介质出口所对应的区域逐渐变大；所述第二管箱组件的第一表面固定至所述第二管箱背板，所述第二管箱组件的第二表面设有第二管箱凹槽，所述第二管箱凹槽与所述换热管相连通，且所述第二管箱凹槽覆盖所述换热管所对应的区域；所述管箱介质入口的直径等于所述管箱介质出口的直径。优选地，当固定管板换热器为2管程换热器时，所述第一管箱凹槽的外周为多边形，所述多边形内接于换热器布管限定圆，所述多边形至少具有第一对平行对边和第二对平行对边，且所述第一对平行对边与所述第二对平行对边相互垂直，平行于所述第一对平行对边设有隔板，所述隔板将所述第一管箱凹槽平均分隔为所述第一子凹槽和第二子凹槽，所述第一子凹槽在第一矩形所对应的区域内具有最大深度H11，所述第二子凹槽在第二矩形内所对应的区域内具有最大深度H12：H11＝H12＝(S-T11)/(2*C11)其中，S表示所述管箱介质入口或所述管箱介质出口的截面积，T11表示所述第一矩形或第二矩形所对应的区域内所包含的换热管的截面积之和，C11表示所述第一矩形或第二矩形的宽度，所述第一矩形的一对对边分别与所述隔板和所述第一对平行对边中的一条重合，所述第一矩形的另一对对边分别与所述管箱介质入口相切，所述第二矩形的一对对边分别与所述隔板和所述第一对平行对边中的另一条重合，所述第二矩形的另一对对边分别与所述管箱介质出口相切。优选地，所述第二管箱凹槽的外周与所述第一管箱凹槽的外周的形状相同，在与所述第一对平行对边中的一条和所述第一对平行对边中的另一条距离相等的位置处，所述第二管箱凹槽具有最大深度H13：H13＝T13/C其中，T13表示固定管板换热器的一个管程所包含的换热管的截面积之和，C表示所述第二对平行对边之间的距离。优选地，当固定管板换热器为4管程换热器时，所述第一管箱凹槽的外周为多边形，所述多边形内接于换热器布管限定圆，所述多边形至少具有第一对平行对边和第二对平行对边，且所述第一对平行对边与所述第二对平行对边相互垂直，平行于所述第一对平行对边设有第一隔板和第二隔板，且所述第一隔板与所述第一对平行对边中的一条的距离等于所述第二隔板与所述第一对平行对边中的另一条的距离，所述第一隔板和第二隔板将所述第一管箱凹槽分隔为所述第一子凹槽、所述第二子凹槽和第三子凹槽，所述第一子凹槽在第一矩形所对应的区域内具有最大深度H21，所述第二子凹槽在第二矩形内所对应的区域内具有最大深度H22：H21＝H22＝(S-T21)/(2*C21)其中，S表示所述管箱介质入口或所述管箱介质出口的截面积，T21表示所述第一矩形或第二矩形所对应的区域内所包含的换热管的截面积之和，C21表示所述第一矩形或第二矩形的宽度，所述第一矩形的一对对边分别与所述第一隔板和所述第一对平行对边中的一条重合，所述第一矩形的另一对对边分别与所述管箱介质入口相切，所述第二矩形的一对对边分别与所述第二隔板和所述第一对平行对边中的另一条重合，所述第二矩形的另一对对边分别与所述管箱介质出口相切；在与所述第一隔板和第二隔板距离相等的位置处，所述第三子凹槽具有最大深度H23：H23＝T23/C其中，T23表示固定管板换热器的一个管程所包含的换热管的截面积之和，C表示所述第二对平行对边之间的距离。优选地，所述第二管箱凹槽的外周与所述第一管箱凹槽的外周的形状相同，平行于所述第一对平行对边设有第三隔板，所述第三隔板将所述第二管箱凹槽平均分隔为第四子凹槽和第五子凹槽，所述第四子凹槽通过换热管与所述第一子凹槽和所述第三子凹槽相连通，所述第五子凹槽通过换热管与所述第二子凹槽和第三子凹槽相连通，在与所述第三隔板和所述第一对平行对边中的一条距离相等的位置处，所述第四子凹槽具有最大深度H24，在与所述第三隔板和所述第一对平行对边中的另一条距离相等的位置处，所述第五子凹槽具有最大深度H25：H24＝H25＝T23/C24其中，C24表示在与所述第三隔板和所述第一对平行对边中的一条距离相等的位置处所述第四子凹槽的宽度。优选地，当固定管板换热器为6管程换热器时，所述第一管箱凹槽的外周为多边形，所述多边形内接于换热器布管限定圆，所述多边形至少具有第一对平行对边和第二对平行对边，且所述第一对平行对边与所述第二对平行对边相互垂直，平行于所述第二对平行对边、在所述第二对平行对边的中心位置设有第一隔板，且所述管箱介质入口和管箱介质出口均与所述第一隔板相切，平行于所述第一对平行对边、在所述第一隔板的一侧设有第二隔板，所述第二隔板与所述第一对平行对边中的一条之间的距离等于所述第一对平行对边之间的距离的1/3，平行于所述第一对平行对边、在所述第一隔板的另一侧设有第三隔板，所述第三隔板与所述第一对平行对边中的另一条之间的距离等于所述第一对平行对边之间的距离的1/3，从而所述第一隔板、第二隔板和第三隔板将所述第一管箱凹槽分隔为所述第一子凹槽、所述第二子凹槽、第三子凹槽、第四子凹槽；所述第一子凹槽在第一矩形所对应的区域内的深度为H31，所述第二子凹槽在第二矩形内所对应的区域内的深度为H32：H31＝H32＝(S-T31)/C31其中，S表示所述管箱介质入口或所述管箱介质出口的截面积，T31表示所述第一矩形或第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定管板换热器管箱，其特征在于，包括：第一管箱组件(1)、第一管箱背板(2)、第二管箱组件(3)、第二管箱背板(4)、介质入口接管(5)、介质出口接管(6)；其中，所述第一管箱组件(1)的第一表面固定至所述第一管箱背板(2)，所述第一表面上设有管箱介质入口(11)和管箱介质出口(12)，所述介质入口接管(5)的一端和所述介质出口接管(6)的一端穿过所述第一管箱背板分别连接至所述管箱介质入口(11)和所述管箱介质出口(12)；所述第一管箱组件(1)的第二表面设有第一管箱凹槽(14)，所述第一管箱凹槽(14)与焊接于固定管板换热器的管板上的换热管相连通，且所述第一管箱凹槽(14)覆盖所述换热管所对应的区域，所述第一管箱凹槽(14)被分隔为至少两个子凹槽，其中第一子凹槽(15)与管箱介质入口(11)相连通，所述第一子凹槽(15)的深度从所述第一管箱组件(1)的外周向管箱介质入口(11)所对应的区域逐渐变大，第二子凹槽(16)与管箱介质出口(12)相连通，所述第二子凹槽(16)的深度从所述第一管箱组件(1)的外周向管箱介质出口(12)所对应的区域逐渐变大；所述第二管箱组件(3)的第一表面固定至所述第二管箱背板(4)，所述第二管箱组件(3)的第二表面设有第二管箱凹槽(17)，所述第二管箱凹槽(17)与所述换热管相连通，且所述第二管箱凹槽(17)覆盖所述换热管所对应的区域；所述管箱介质入口(11)的直径等于所述管箱介质出口(12)的直径。...

【技术特征摘要】
1.一种固定管板换热器管箱，其特征在于，包括：第一管箱组件(1)、第一管箱背板(2)、第二管箱组件(3)、第二管箱背板(4)、介质入口接管(5)、介质出口接管(6)；其中，所述第一管箱组件(1)的第一表面固定至所述第一管箱背板(2)，所述第一表面上设有管箱介质入口(11)和管箱介质出口(12)，所述介质入口接管(5)的一端和所述介质出口接管(6)的一端穿过所述第一管箱背板分别连接至所述管箱介质入口(11)和所述管箱介质出口(12)；所述第一管箱组件(1)的第二表面设有第一管箱凹槽(14)，所述第一管箱凹槽(14)与焊接于固定管板换热器的管板上的换热管相连通，且所述第一管箱凹槽(14)覆盖所述换热管所对应的区域，所述第一管箱凹槽(14)被分隔为至少两个子凹槽，其中第一子凹槽(15)与管箱介质入口(11)相连通，所述第一子凹槽(15)的深度从所述第一管箱组件(1)的外周向管箱介质入口(11)所对应的区域逐渐变大，第二子凹槽(16)与管箱介质出口(12)相连通，所述第二子凹槽(16)的深度从所述第一管箱组件(1)的外周向管箱介质出口(12)所对应的区域逐渐变大；所述第二管箱组件(3)的第一表面固定至所述第二管箱背板(4)，所述第二管箱组件(3)的第二表面设有第二管箱凹槽(17)，所述第二管箱凹槽(17)与所述换热管相连通，且所述第二管箱凹槽(17)覆盖所述换热管所对应的区域；所述管箱介质入口(11)的直径等于所述管箱介质出口(12)的直径。2.根据权利要求1所述的固定管板换热器管箱，其特征在于，当固定管板换热器为2管程换热器时，所述第一管箱凹槽(14)的外周为多边形(18)，所述多边形(18)内接于换热器布管限定圆(13)，所述多边形(18)至少具有第一对平行对边和第二对平行对边，且所述第一对平行对边与所述第二对平行对边相互垂直，平行于所述第一对平行对边设有隔板(203)，所述隔板(203)将所述第一管箱凹槽(14)平均分隔为所述第一子凹槽(15)和所述第二子凹槽(16)，所述第一子凹槽(15)在第一矩形(201)所对应的区域内具有最大深度H11，所述第二子凹槽(16)在第二矩形(202)内所对应的区域内具有最大深度H12：H11＝H12＝(S-T11)/(2*C11)其中，S表示所述管箱介质入口或所述管箱介质出口的截面积，T11表示所述第一矩形或第二矩形所对应的区域内所包含的换热管的截面积之和，C11表示所述第一矩形或第二矩形的宽度，所述第一矩形的一对对边分别与所述隔板和所述第一对平行对边中的一条重合，所述第一矩形的另一对对边分别与所述管箱介质入口相切，所述第二矩形的一对对边分别与所述隔板和所述第一对平行对边中的另一条重合，所述第二矩形的另一对对边分别与所述管箱介质出口相切。3.根据权利要求2所述的固定管板换热器管箱，其特征在于，所述第二管箱凹槽(17)的外周与所述第一管箱凹槽(14)的外周的形状相同，在与所述第一对平行对边中的一条和所述第一对平行对边中的另一条距离相等的位置处，所述第二管箱凹槽(17)具有最大深度H13：H13＝T13/C其中，T13表示固定管板换热器的一个管程所包含的换热管的截面积之和，C表示所述第二对平行对边之间的距离。4.根据权利要求1所述的固定管板换热器管箱，其特征在于，当固定管板换热器为4管程换热器时，所述第一管箱凹槽(14)的外周为多边形(18)，所述多边形(18)内接于换热器布管限定圆(13)，所述多边形(18)至少具有第一对平行对边和第二对平行对边，且所述第一对平行对边与所述第二对平行对边相互垂直，平行于所述第一对平行对边设有第一隔板(403)和第二隔板(404)，且所述第一隔板(403)与所述第一对平行对边中的一条的距离等于所述第二隔板(404)与所述第一对平行对边中的另一条的距离，所述第一隔板(403)和第二隔板(404)将所述第一管箱凹槽(14)分隔为所述第一子凹槽(15)、所述第二子凹槽(16)和第三子凹槽(405)，所述第一子凹槽(15)在第一矩形(401)所对应的区域内具有最大深度H21，所述第二子凹槽(16)在第二矩形(402)内所对应的区域内具有最大深度H22：H21＝H22＝(S-T21)/(2*C21)其中，S表示所述管箱介质入口或所述管箱介质出口的截面积，T21表示所述第一矩形或第二矩形所对应的区域内所包含的换热管的截面积之和，C21表示所述第一矩形或第二矩形的宽度，所述第一矩形的一对对边分别与所述第一隔板和所述第一对平行对边中的一条重合，所述第一矩形的另一对对边分别与所述管箱介质入口相切，所述第二矩形的一对对边分别与所述第二隔板和所述第一对平行对边中的另一条重合，所述第二矩形的另一对对边分别与所述管箱介质出口相切；在与所述第一隔板和第二隔板距离相等的位置处，所述第三子凹槽具有最大深度H23：H23＝T23/C其中，T23表示固定管板换热器的一个管程所包含的换热管的截面积之和，C表示所述第二对平行对边之间的距离。5.根据权利要求4所述的固定管板换热器管箱，其特征在于，所述第二管箱凹槽(17)的外周与所述第一管箱凹槽(14)的外周的形状相同，平行于所述第一对平行对边设有第三隔板(409)，所述第三隔板(409)将所述第二管箱凹槽(17)平均分隔为第四子凹槽(407)和第五子凹槽(408)，所述第四子凹槽(407)通过换热管与所述第一子凹槽(15)和所述第三子凹槽(405)相连通，所述第五子凹槽(408)通过换热管与所述第二子凹槽(16)和第三子凹槽(405)相连通，在与所述第三隔板(409)和所述第一对平行对边中的一条距离相等的位置处，所述第四子凹槽(407)具有最大深度H24，在与所述第三隔板(409)和所述第一对平行对边中的另一条距离相等的位置处，所述第五子凹槽(408)具有最大深度H25：H24＝H25＝T23/C24其中，C24表示在与所述第三隔板和所述第一对平行对边中的一条距离相等的位置处所述第四子凹槽的宽度。6.根据权利要求1所述的固定管板换热器管箱，其特征在于，当固定管板换热器为6管程换热器时，所述第一管箱凹槽(14)的外周为多边形(18)，所述多边形(18)内接于换热器布管限定圆(13)，所述多边形(18)至少具有第一对平行对边和第二对平行对边，且所述第一对平行对边与所述第二对平行对边相互垂直，平行于所述第二对平行对边、在所述第二对平行对边的中心位置设有第一隔板(603)，且所述管箱介质入口(11)和管箱介质出口(12)均与所述第一隔板(603)相切，平行于所述第一对平行对边、在所述第一隔板的一侧设有第二隔板(604)，所述第二隔板(604)与所述第一对平行对边中的一条之间的距离等于所述第一对平行对边之间的距离的1/3，平行于所述第一对平行对边、在所述第一隔板(603)的另一侧设有第三隔板(605)，所述第三隔板(605)与所述第一对平行对边中的另一条之间的距离等于所述第一对平行对边之间的距离的1/3，从而所述第一隔板(603)、第二隔板(604)和第三隔板(605)将所述第一管箱凹槽(14)分隔为所述第一子凹槽(15)、所述第二子凹槽(16)、第三子凹槽(606)、第四子凹槽(607)；所述第一子凹槽(15)在第一矩形(601)所对应的区域内具有最大深度H31，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：李胜利，计斌，沈洁，
申请(专利权)人：中国石化工程建设有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11