六管程浮头热交换器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于石油、化工、煤化工和电力等行业的浮头式热交换器，具体涉及一种用于能源领域中的六管程浮头热交换器，包括顺次连接的管箱、壳程部分、头盖部分，以及设置在所述壳程内的管束，所述壳程部分包括第一壳程设备法兰、壳程筒体以及第二壳程设备法兰；所述管束包括固定管板、换热管、浮动管板、管束短节以及管束封头；所述固定管板的左端设置隔流装置，所述管束短节的内部设置分程结构；本实用新型专利技术热交换器极大降低了浮头热交换器发生介质内漏的风险，同时保留了传统浮头换热器的优点，尤其适用于操作工况苛刻，同时对于密封要求较高的大直径浮头热交换器，实现了六管程换热，满足了多种工艺和生产的需求。

Six-Pipe Floating Head Heat Exchanger

【技术实现步骤摘要】
六管程浮头热交换器
本技术涉及一种用于石油、化工、煤化工和电力等行业的浮头式热交换器，具体涉及一种用于能源领域中的六管程浮头热交换器。
技术介绍
在石油、化工、煤化工和电力等行业浮头式热交换器是应用非常广泛的一种热交换设备。浮头式热交换器的一端为管板与管壳设备法兰通过螺栓固定，另一端可在壳体内自由浮动，称之为浮头端，传统浮头端结构包括浮头管板、钩圈、浮头法兰、浮头垫片、浮头螺栓、拱盖等零部件，该结构具有以下特点：a浮头端为可拆结构，管束可以抽出，方便管束及设备的检修、清洗；b介质间温差不受限制，壳体和管束对温度引起的膨胀是独立变形的，不会产生热应力；c可在较高温、高压下工作；d可用于结垢比较严重的场合；e可用于管程易腐蚀场合。但浮头式热交换器也有以下缺陷：1浮头端部易发生介质内漏；2结构复杂，由于浮头端部结构空间的要求，需要增大壳体直径，设置外头盖并配置设备法兰，因此金属材料耗量大，与U型管热交换器相比成本高出20％左右，同时其安装、检修及维护成本也较高。浮头式热交换器管程和壳程之间通过浮头法兰与管板间的浮头垫片实现密封，浮头垫片的密封压力由浮头螺栓施加，该密封结构产生的偏心载荷较大，当操作中温度、压力出现波动时，浮头垫片上的密封压力也会出现较大波动，造成浮头垫片表面密封压力不足或垫片失效，引起介质内部泄漏，严重时导致停工，影响正常生产。尤其当热交换器设计条件苛刻，设备规格较大时，浮头端部会产生很大的偏心载荷，更加难以保证管程密封。随着浮头式热交换器的设计、制造技术的发展，并结合长期以来的使用经验，为提高浮头式热交换器的可靠性和适应性，对浮头端部进行了很多的结构优化改进，尤其钩圈对保证浮头端的密封、防止介质间的串漏起着重要作用，钩圈的结构形式得到了不断的改进和完善，但由于这些结构改进是局部完善，浮头端部的基础结构型式扔维持不变，因此并没有从根本上杜绝介质内漏现象的产生。
技术实现思路
本技术提供了一种六管程浮头热交换器，完全更改了传统浮头热交换器管箱内的浮头端部结构，使该浮头端部密封性能更加可靠、结构更简单、制造成本大幅降低、安装及检修更为方便，适用于低、中、高温度及压力的工况；适用于温度及压力波动较大的工况；满足了不允许介质内漏的要求。本技术所述的六管程浮头热交换器，包括顺次连接的管箱、壳程部分、头盖部分，以及设置在所述壳程内的管束，所述管箱包括顺次连接的管箱封头、筒体短节以及管箱设备法兰；所述壳程部分包括第一壳程设备法兰、壳程筒体以及第二壳程设备法兰；所述管束包括固定管板、换热管、浮动管板、管束短节以及管束封头；所述固定管板的左端设置隔流装置，隔流装置位于管束的左端，所述隔流装置包括竖向分隔板，竖向分隔板位于中心位置，将管箱分为左右两部分，竖向分隔板的左下方设置左侧横向分隔板，竖向分隔板的右上方设置右侧横向分隔板，所述左侧横向分隔板以及右侧横向分隔板均与竖向分隔板垂直设置，并将管箱分为相互分隔的四部分；所述管束短节的内部设置分程结构，分程结构包括分程支架，分程支架的中部和下端分别设置分程隔板，中部的分程隔板上下两侧分别设置分程盖板，分程盖板扣合在分程支架上，所述分程结构将管束的右腔室分为相互分隔的上中下三部分。优选的，所述头盖部分包括头盖设备法兰、头盖短节以及头盖封头，所述第二壳程设备法兰与所述头盖设备法兰配对连接。优选的，管箱设备法兰与所述第一壳程设备法兰配对连接，所述固定管板位于所述管箱设备法兰与第一壳程设备法兰之间。优选的，管箱设备法兰、固定管板与第一壳程设备法兰之间采用螺栓、螺母、第一垫片夹持连接；第二壳程设备法兰与所述头盖设备法兰之间采用螺栓、螺母、第二垫片连接配对相接。优选的，换热管的两端分别与所述固定管板和浮动管板连接。优选的，浮动管板、管束短节、管束封头相焊在一起构成浮动端管程侧，所述管束封头上开设出入孔装置。优选的，浮动管板与管束短节采用全焊透结构，所述管束短节顶部设置排气孔，底部设置排液孔。优选的，管束封头上出入孔装置为凸缘法兰结构或者普通人孔结构，及其他类似能够方便人员进出同时又能保证密封要求的结构。管束封头为椭圆形、蝶形、球形或锥形封头形式；所述管束封头与浮动管板直接相焊接。优选的，所述分程隔板分别与管束短节以及分程支架焊接；分程隔板与浮动管板采用垫片连接，或者采用焊接方式连接，分程支架与分程盖板之间通过密封垫片进行密封，分程盖板应根据管束封头出入孔装置大小进行分块设计，保证其能通过出入孔装置进行拆装。优选的，排气孔和排液孔采用管塞或丝堵密封结构。本专利技术具有以下优点：1本技术热交换器与传统的浮头热交换器相比，取消了钩圈、浮头法兰，将外头盖取消，改为头盖装置便于检查检修管束浮头端。改变了浮头管板的连接方式，即将所述短节或封头直接与管板相焊；这些设计简化了浮头热交换器结构，降低了设备制造成本，也使得安装、检修更为方便。2本技术热交换器极大降低了浮头热交换器发生介质内漏的风险，同时保留了传统浮头换热器的优点，尤其适用于操作工况苛刻，同时对于密封要求较高的大直径浮头热交换器。3实现了六管程换热，满足了多种工艺和生产的需求。附图说明图1是本技术热交换器的结构示意图；图2是本技术分程结构示意图；图3是本技术图2中B-B面剖视图；图4是本技术分程支架结构示意图；图5是本技术分程盖板结构示意图；图6是本技术图2中A-A面剖视图；图7是本技术热交换器去除头盖部分的结构示意图。图中：1-管箱封头，2-筒体短节，3-管箱设备法兰，4-第一垫片，5-固定管板，6-第一壳程设备法兰，7-壳程筒体，8-换热管，9-浮动管板，10-管束短节，11-排气孔，12-管束封头，13-出入孔装置，14-头盖封头，15-分程结构，16-头盖短节，17-头盖设备法兰，18-第二垫片，19-第二壳程设备法兰，20-分程隔板，21-分程支架，22-密封垫片，23-分程盖板,24-竖向分隔板，25-右侧横向分隔板，26-左侧横向分隔板。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。如图1-7所示，本技术所述的六管程浮头热交换器，包括顺次连接的管箱、壳程部分、头盖部分，以及设置在所述壳程内的管束，所述管箱包括顺次连接的管箱封头1、筒体短节2以及管箱设备法兰3；所述壳程部分包括第一壳程设备法兰6、壳程筒体7以及第二壳程设备法兰19；所述管束包括固定管板5、换热管8、浮动管板9、管束短节10以及管束封头12，换热管8的两端分别与所述固定管板5和浮动管板9连接，浮动管板9、管束短节10、管束封头12相焊在一起构成浮动端管程侧，所述管束封头12上开设出入孔装置13，出入孔装置13为凸缘法兰结构或者普通人孔结构，及其他类似能够方便人员进出同时又能保证密封要求的结构；所述头盖部分包括头盖设备法兰17、头盖短节16以及头盖封头14，所述第二壳程设备法兰19与所述头盖设备法兰17配对连接；所述固定管板5的左端设置隔流装置，隔流装置位于管束的左端，所述隔流装置包括竖向分隔板24，竖向分隔板24位于中心位置，将管箱2分为左右两部分，竖向分隔板24的左下方设置左侧横向分隔板26，竖向分隔板24的右上方设置右侧横向分隔板25，所述左侧横向分隔板26以及右侧横向分隔板25均与竖向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种六管程浮头热交换器，包括顺次连接的管箱、壳程部分，以及设置在所述壳程内的管束，其特征在于：所述管箱包括顺次连接的管箱封头（1）、筒体短节（2）以及管箱设备法兰（3）；所述壳程部分包括第一壳程设备法兰（6）、壳程筒体（7）；所述管束包括固定管板（5）、换热管（8）、浮动管板（9）、管束短节（10）以及管束封头（12）；所述固定管板（5）的左端设置隔流装置，隔流装置位于管束的左端，所述隔流装置包括竖向分隔板（24），竖向分隔板（24）位于中心位置，将管箱分为左右两部分，竖向分隔板（24）的左下方设置左侧横向分隔板（26），竖向分隔板（24）的右上方设置右侧横向分隔板（25），所述左侧横向分隔板（26）以及右侧横向分隔板（25）均与竖向分隔板（24）垂直设置，并将管箱分为相互分隔的四部分；所述管束短节（10）的内部设置分程结构（15），分程结构（15）包括分程支架（21），分程支架（21）的中部和下端分别设置分程隔板（20），中部的分程隔板（20）上下两侧分别设置分程盖板（23），分程盖板（23）扣合在分程支架（21）上，所述分程结构（15）将管束的右腔室分为相互分隔的上中下三部分。

【技术特征摘要】
1.一种六管程浮头热交换器，包括顺次连接的管箱、壳程部分，以及设置在所述壳程内的管束，其特征在于：所述管箱包括顺次连接的管箱封头（1）、筒体短节（2）以及管箱设备法兰（3）；所述壳程部分包括第一壳程设备法兰（6）、壳程筒体（7）；所述管束包括固定管板（5）、换热管（8）、浮动管板（9）、管束短节（10）以及管束封头（12）；所述固定管板（5）的左端设置隔流装置，隔流装置位于管束的左端，所述隔流装置包括竖向分隔板（24），竖向分隔板（24）位于中心位置，将管箱分为左右两部分，竖向分隔板（24）的左下方设置左侧横向分隔板（26），竖向分隔板（24）的右上方设置右侧横向分隔板（25），所述左侧横向分隔板（26）以及右侧横向分隔板（25）均与竖向分隔板（24）垂直设置，并将管箱分为相互分隔的四部分；所述管束短节（10）的内部设置分程结构（15），分程结构（15）包括分程支架（21），分程支架（21）的中部和下端分别设置分程隔板（20），中部的分程隔板（20）上下两侧分别设置分程盖板（23），分程盖板（23）扣合在分程支架（21）上，所述分程结构（15）将管束的右腔室分为相互分隔的上中下三部分。2.如权利要求1所述的六管程浮头热交换器，其特征在于，还包括头盖部分，所述头盖部分包括头盖设备法兰（17）、头盖短节（16）以及头盖封头（14），所述壳程部分还包括第二壳程设备法兰（19），所述第二壳程设备法兰（19）与所述头盖设备法兰（17）配对连接。3.如权利要求1或2所述的六管程浮头热交换器，其特征在于，管箱设备法兰（3）与所述第一壳程设备法兰（6）配对连接，所述固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：周军，国会香，张其克，张宇睦，
申请(专利权)人：山东正诺化工设备有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37