一种绕管式换热器及其旁路挡板结构制造技术

本实用新型专利技术一种绕管式换热器及其旁路挡板结构，换热器包含有同轴设置的中心筒9、夹套6和壳体7，所述夹套6和中心筒9之间的区域内螺旋缠绕有管束8，所述夹套6和壳体7之间设置有旁路挡板5，所述旁路挡板5包含有旁路挡板板材12，所述旁路挡板板材12为条形结构，且旁路挡板板材12位于对角线上的两个角上开设有止口，所述旁路挡板板材12卷绕后两个止口对插形成环状结构的旁路挡板5，所述旁路挡板板材12构成的环状结构的外环面焊接于壳体7上。本实用新型专利技术一种绕管式换热器及其旁路挡板结构，能够避免应用过程中挡板或夹套的损坏。

A kind of tube-wound heat exchanger and its bypass baffle structure

【技术实现步骤摘要】
一种绕管式换热器及其旁路挡板结构
本技术涉及一种旁路挡板结构以及应用该挡板制成的绕管式换热器，属于换热设备

技术介绍
绕管式换热器，又称为缠绕管式换热器，其构造为：换热管围绕中心筒呈螺旋盘管状绕制,可以多层缠绕，每一层可以多根管子并联缠绕；在壳体内的换热管长度可以很长,换热管的数量可以很多，因而适用于流体进出口温差大、流量大的换热场合。如图4和图5所示为一种常规的旁路挡板和包含常规旁路挡板的绕管式换热器，其主要部件包括管程接管1、管程椭圆封头2、管板3、壳程椭圆封头4、旁路挡板5、夹套6、壳体7、管束8、中心筒9、壳程接管10、支座11；由于装配工艺所限，夹套6和壳体7之间会存在一定的间隙，这个环形间隙可能导致壳程流体短路，即部分壳程流体不经过管束换热而从此间隙流向出口，导致换热器的换热效果下降。因此，必须封住或减小这个环形间隙，以确保换热器的换热效果不下降或下降微小而忽略不计。旁路挡板5即是用来封住这个环形间隙的部件。旁路挡板也称为挡圈，常规形状是有一定厚度的环形金属板，如图4所示，圆环的外径等于壳体的内径，圆环的内径略小于夹套的外径，即环形的宽度尺寸略大于环形间隙尺寸，这样旁路挡板可以完全挡住环形间隙。旁路挡板的外圆和内圆分别与壳体和夹套焊接连接。但是，这种旁路挡板的缺陷是：在安装或运行过程中，夹套和壳体之间如果有相对移动，则可能损坏旁路挡板或夹套，造成运行故障或换热效果下降。事实上，对于大型的立式绕管式换热器，由于重力的作用，夹套有向下移动的趋势，即可能造成夹套和壳体在轴向的相对移动；此外，热应力也可能造成夹套和壳体之间的相对移动。因此，亟需一种全新的旁路挡板结构以解决上述问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足，提供一种绕管式换热器及其旁路挡板结构，其能够避免应用过程中挡板或夹套的损坏。本技术的目的是这样实现的：一种绕管式换热器，所述换热器包含有同轴设置的中心筒、夹套和壳体，所述夹套和中心筒之间的区域内螺旋缠绕有管束，所述夹套和壳体之间设置有旁路挡板；所述旁路挡板包含有旁路挡板板材，所述旁路挡板板材为条形结构，且旁路挡板板材位于对角线上的两个角上开设有止口，所述旁路挡板板材卷绕后两个止口对插形成环状结构的旁路挡板，所述旁路挡板板材构成的环状结构的外环面焊接于壳体上；所述旁路挡板板材构成环状结构的内环面与夹套之间的间隙小于旁路挡板板材的厚度或者旁路挡板板材构成环状结构的内环面贴合在夹套上。本技术一种绕管式换热器，当设置有多片旁路挡板板材时，不同的旁路挡板板材卷绕后构成周长不同的环状结构的旁路挡板，相邻的旁路挡板焊接相连。一种绕管式换热器的旁路挡板结构，所述旁路挡板包含有至少一片旁路挡板板材，所述旁路挡板板材为条形结构，且旁路挡板板材位于对角线上的两个角上开设有止口，所述旁路挡板板材卷绕后两个止口对插形成环状结构的旁路挡板。本技术一种绕管式换热器的旁路挡板结构，所述旁路挡板板材为长条形的薄金属板材。本技术一种绕管式换热器的旁路挡板结构，所述旁路挡板板材的厚度小于2毫米。本技术一种绕管式换热器的旁路挡板结构，所述旁路挡板板材的厚度小于1毫米。本技术一种绕管式换热器的旁路挡板结构，绕管式换热器的壳体的内壁周长为d，旁路挡板板材的长度为a+c、宽度为2b，旁路挡板板材的长方向止口的长度为a、宽度为b；其中：c≤d，e＝d-c；a＞e，b＞10mm。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术的旁路挡板结构形式可使得壳体与夹套之间的间隙大幅缩小，从而使得通过该间隙的流动阻力很大，短路流体可忽略不计，可基本达到原旁路挡板的作用；同时，由于旁路挡板与夹套之间没有连接固定，夹套相对壳体可以轴向移动，因此当套和壳体在轴向发生相对移动时，不会造成夹套或者旁路挡板损坏，从而提高了换热器的使用寿命。附图说明图1为本技术一种绕管式换热器的结构示意图。图2为本技术一种绕管式换热器的旁路挡板的展开结构示意图。图3为本技术一种绕管式换热器的旁路挡板的结构示意图。图4是常规的旁路挡板形式。图5是常规的绕管式换热器的结构(包含常规的旁路挡板)。其中：管程接管1、管程椭圆封头2、管板3、壳程椭圆封头4、旁路挡板5、夹套6、壳体7、管束8、中心筒9、壳程接管10、支座11、旁路挡板板材12。具体实施方式参见图1～3，本技术涉及的一种绕管式换热器，所述换热器包含有同轴设置的中心筒9、夹套6和壳体7，所述夹套6和中心筒9之间的区域内螺旋缠绕有管束8，所述夹套6和壳体7之间设置有旁路挡板5，其特征在于：所述旁路挡板5包含有旁路挡板板材12，所述旁路挡板板材12为条形结构，且旁路挡板板材12位于对角线上的两个角上开设有止口，所述旁路挡板板材12卷绕后两个止口对插形成环状结构的旁路挡板5，所述旁路挡板板材12构成的环状结构的外环面焊接于壳体7上；所述旁路挡板板材12构成环状结构的内环面与夹套6之间的间隙小于旁路挡板板材12的厚度或者旁路挡板板材12构成环状结构的内环面贴合在夹套6上；进一步的，当设置有多片旁路挡板板材12时，不同的旁路挡板板材12卷绕后构成内径不同的环状结构(利用止口可方便的调节)，相邻的旁路挡板板材12焊接相连；具体的讲，旁路挡板板材12采用长条形的薄金属板材，其厚度一般在2毫米以内，优选方案为1毫米；将旁路挡板板材12卷绕成封闭的圆环形挡板，插入绕管式换热器的壳体7和夹套6之间的间隙中，阻止壳程流体通过夹套6和壳体7之间的间隙短路流动；环状结构的旁路挡板5可以是1个，也可以是多个叠加组成；第一个圆环形挡板(或唯一一个圆环形挡板)须紧贴壳体7的内壁布置，并与壳体7焊接连接，第二个圆环形挡板紧贴第一个圆环形挡板布置并与之焊接连接，依次类推，直到最内侧的圆环形挡板和夹套之间的剩余间隙小于挡板的厚度为止。旁路挡板5的尺寸：其长度方向的尺寸应满足：当板材卷绕成封闭的圆环形状时，能插入绕管式换热器的壳体和夹套之间的间隙中、并可紧贴壳体或上一个挡板；其宽度方向的尺寸不作限制，常规大于20毫米。旁路挡板5的安装位置：旁路挡板5在绕管式换热器中的轴向位置是位于夹套6端部附近(如图1所示)，旁路挡板5大部分插入在壳体和夹套之间，少部分露出夹套6端部，以便于焊接操作。进一步的，绕管式换热器的壳体7的内壁周长为d，旁路挡板板材12的长度为a+c、宽度为2b，旁路挡板板材12的长方向止口的长度为a、宽度为b；其中：c≤d，一般是c略小于d；令两者的差值e＝d-c；a＞e，一般略大于e即可；b＞10mm，在壳体7内部安放条件允许的情况下，其尺寸可尽量大一些；因此，旁路挡板板材12卷绕后的环形结构的旁路挡板5的周长为c+e；当多块叠加时，对于后一块叠加的旁路挡板5，则周长视为前一块旁路挡板5的内圆周长，其它尺寸可与前一块相同。另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绕管式换热器，所述换热器包含有同轴设置的中心筒(9)、夹套(6)和壳体(7)，所述夹套(6)和中心筒(9)之间的间隙内螺旋缠绕有管束(8)，所述夹套(6)和壳体(7)之间设置有旁路挡板(5)，其特征在于：所述旁路挡板(5)包含有旁路挡板板材(12)，所述旁路挡板板材(12)为条形结构，且旁路挡板板材(12)位于对角线上的两个角上开设有止口，所述旁路挡板板材(12)卷绕后两个止口对插形成环状结构的旁路挡板(5)，所述旁路挡板板材(12)构成的环状结构的外环面焊接于壳体(7)上；所述旁路挡板板材(12)构成环状结构的内环面与夹套(6)之间的间隙小于旁路挡板板材(12)的厚度或者旁路挡板板材(12)构成环状结构的内环面贴合在夹套(6)上。

【技术特征摘要】
1.一种绕管式换热器，所述换热器包含有同轴设置的中心筒(9)、夹套(6)和壳体(7)，所述夹套(6)和中心筒(9)之间的间隙内螺旋缠绕有管束(8)，所述夹套(6)和壳体(7)之间设置有旁路挡板(5)，其特征在于：所述旁路挡板(5)包含有旁路挡板板材(12)，所述旁路挡板板材(12)为条形结构，且旁路挡板板材(12)位于对角线上的两个角上开设有止口，所述旁路挡板板材(12)卷绕后两个止口对插形成环状结构的旁路挡板(5)，所述旁路挡板板材(12)构成的环状结构的外环面焊接于壳体(7)上；所述旁路挡板板材(12)构成环状结构的内环面与夹套(6)之间的间隙小于旁路挡板板材(12)的厚度或者旁路挡板板材(12)构成环状结构的内环面贴合在夹套(6)上。2.如权利要求1所述一种绕管式换热器，其特征在于：当设置有多片旁路挡板板材(12)时，不同的旁路挡板板材(12)卷绕后构成周长不同的环状结构的旁路挡板(5)，相邻的旁路挡板(5)焊接相连。3.一种绕管式换热器的旁路挡板结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛林锋，欧阳新萍，姚明华，孔繁民，
申请(专利权)人：江阴金童石化装备有限公司，上海理工大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32