组合式管式热交换器中的热交换组件制造技术

一种换热设备由许多换热组件组成，并排安装在一起，形成箱形队列．各换热组件装有多个换热管，形成通道，第一种热交换流体（如空气）流过该通道而与流过换热管外面的第二种换热流体（如烟道瓦斯）换热．各换热组件包括长方形箱形支架，有一对相距一定距离的端架并用纵长支撑件在各相应角上连接起来；放在支架里面的管束总成，和把管束总成装在支架上的固定装置，其中有膨胀装置，以便换热管的长度膨胀或收缩时接纳管束总成的至少一个管板的平移运动．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于同流式换热器，更确切地说是关于管式换热器的，在这种管式换热器中，载热流体流经排列在箱形队列中的许多横向邻接的换热组件，每一个组件中容纳有众多的换热管，被加热流体流经这些换热管而与载热流体实现热交换目的。 在一个典型的本专利技术所描述的这种型式的同流床换热器中，一定数量的换热组件被安放成箱形的队列并互相横向邻接，每一个换热组件包含有许多按长度方向排放的管子，这些管子的两端安装在多孔的管板上。被加热流体流过组件的这些换热管，并与载热流体换热，该载热流体流经换热组件的队列，并沿换热管横向从其外面流过。 同流式换热器结构的这种组件原理，其主要优点在于用组件结构为简化现场组装工作。同流式换热器通常是很大的构件，常会高于10米，宽于15米。在现场安装拼凑这样的构件劳动强度是很大的，很费时间的工作，同时价格也是很高的。把同流式换热器做成予先装配好的可运输的组件，无论现场安装和运输都能得到简化并且能降低费用。 同流式的组合式管式换热器，其现有技术已由美国专利2487626、2653799和4202407中的换热器表明，这些换热器的每一种都是由许多管式换热组件构成的，这些组件堆叠成一个或许多换热柱。每一个单个的组件包含有许多沿长度方向排放的管子，这些管子在一对相距一定距离的管板之间延伸并安装在它们上面，横向相邻的组件用螺钉、销子或焊接使其与法兰式管板固定在一起。在每种情况下，在队列中排好的单个组件的管板都将被连接在一起构成换热器的支撑构件，因此，由于保养和更换需要移开任何一个单个的组件时，难于保证余下的构件的结构上的完整性。 因此，本专利技术的目的是提供一种改进的组合式管式换热器，从而，可以实现当移开单个管束时而不影响换热器构件的结构上完整性的目的。 本专利技术的另外一个目的是提供一种管式换热器组件，其结构是便于装运、现场组装和现场维修的。 本专利技术是关于一种热交换设备，该设备由许多换热组件组成，换热组件并排安装在一起形成一种箱形的队列，每一个换热组件内装有许多换热管，这些换热管形成一个流动通道，第一种换热流体(如空气)流经该流动通道而与沿换热管外面流经换热设备的第二种换热流体(如烟道瓦斯)产生热交换。 依照本专利技术，换热组件包括一个长方形的箱形的支架，该支架具有一对相距一定距离的端架并在端架的各个相对应的边角上用纵向细长的支撑件连接端架;一个置放于支架里面的管束总成;和为把管束总成安装于支架上的固定装置，固定装置中还包括膨胀装置，以便当管束总成的换热管在纵向长度上膨胀和收缩时接纳在支架中管束总成的至少是一个管板的平移运动。 在管束总成的最佳实施例中，其固定装置包括一个金属条带，在条带的两端中间至少具有一个有弹性的折摺，该折摺作为一个膨胀装置以接纳管板相对于紧靠着该管板的端架件的平移运动。为把管束总成装在支架上，金属条带的一端焊于管束的管板上而其另一端焊于支架中横向紧靠着管束总成的端架件上。 为建造换热设备，许多单个的换热组件在一个或更多的横向相邻接的柱体中一个在另一个之上相互叠置而形成箱形的队列。靠在一起的换热组件的支架被连接在一起形成支承构件的骨架，为换热器提供了结构上的完整性。维修和更换时，仅需从支架的端架上拆除固定装置并简单地从支架上向外滑动，管束总成即可从它们各自的支架中迅速的移出。此外，由于每个管束总成已在其制造地点装配到支架中，支架本身即可做为装运的框架，在起吊装运时对管束总成起保护作用。 本专利技术可由最佳实施例的叙述和附图中得到更清楚的了解，见附图 图1，组合式换热设备的侧视图，该设备是依照本专利技术所说的许多予装配的换热器组件组成的; 图2，沿图1中2-2剖面剖开的本专利技术的换热设备的剖视图; 图3，一个单个的予装配换热组件的支架的立体图; 图4，一个单个的换热组件的管束总成的立体图; 图5，换热组件的管束总成与支架相互连接的放大断面图; 现借助附图来说明一种最佳实施例，在图1和图2中，描述了一种同流组合式管式换热器10，它由许多换热组件20被并排安装在一起形成一个箱形的队列。换热组件20被一个在另一个上面的堆起来成为一个所需高度的柱体，而将一定数量的这种柱体并排放置在一起并按需要连接起来即可提供所希望的换热能力。一种载热流体(如热烟道瓦斯)流经箱形队列12，从其一端的气体入口14进入并从另一端的气体出口16排出。这样，热烟道瓦斯横过组成箱式队列12的单个换热组件20。每个换热组件20内装有许多换热管，这些换热管形成一个流动通道，被加热的换热流体(如燃烧空气)通过该流通而与载热流体产生热交换，该载热流体是流经换热组件20堆放起来的队列并流经换热管的外面的。 当然本专利技术用于何种流体和流程并没有限制，图中所示的换热设备10是一种同流式的空气予热器和用于燃烧过程中加热所用的空气的，其加热方法是使空气通过该换热设备而与由燃烧过程所产生的热烟道瓦斯产生换热作用，图中所示的换热器包括4个柱体和四层换热组件20，最上一层换热组件20是单程换热器，它是为加热第二级空气的，第二级被加热空气由入口管2进入最上层的换热组件20，并通过其中的管子后由出口4离开换热组件20。下部三层换热组件20构成一个初级空气予热器，在该予热器中被加热空气经由入口管6进入换热组件20的最下面一层，然后流经S形通道最后由出口8离开该空气予热器的初级部分的换热组件20的最上面一层。空气予热器的初级部分的换热组件20每一层用端部导管7与紧挨着的下一层或上一层相连，这样形成一个S形的流道，首先流过一层组件的换热管然后流经相邻的另一层组件的换热管，以此类推。通常，在换热器10的热烟道瓦斯的入口，即在热烟道瓦斯入口管14和最上层换热组件20之间，设置一个波纹管18，这是为热烟道瓦斯管和换热组件20之间不同的膨胀而设置的。 依照本专利技术，每一个换热组件20包括一个长方形的箱形支架30和一个管束总成40，该管束总成安放在支架30中并安装在支架上而组成换热组件20，如图3中所示，长方形的箱形支架30由一对相距一定距离的端架32a、32b组成。端架32a、32b通常最好由4根管件固定在一起形成一个整体的长方形框架，管件的固定最好用焊接。相距一定距离的端架32a，32b在它们相对应的边角上由细长的支撑件34a和34b相连接。另外，连接端架32a和32b最下部边角而构成支架30的支撑件34a还提供了滑轨的表面36，沿着该滑轨36，管束总成40可以滑进和滑出支架30。如果某一个个别的换热组件要被安置在换热器10的旁边，在支架30的一侧上可焊有一块全封闭的边板38，当一些有同样边板38的架子30互相堆叠起来构成换热器10的最边上的一列时，这些边板就在侧面形成了密封气体的隔板。支架30上面和下面的面不密封，以容许瓦斯通过支架30和设置在该支架中的管束总成40的管子的外面。 本专利技术每一个换热组件20的管束总成40包括一对相距一定距离的管板42a，42b和在长度方向排放的许多换热管44，它们装在管板42a，42b上相应对准的孔46中。连接相距一定距离的管板42a，42b最下面边角的连接件即是在管束总成40两边的支承轨48。支承轨48不仅增加管束总成40的刚性还作为一个导轨，当管束总成40滑入支架本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换热设备，该设备由许多换热组件组成，这些换热组件在瓦斯进口和瓦斯出口之间并排安装在一起，形成一个箱形的队列，一种换热流体流过该队列而与瓦斯产生热交换，每一个所说的换热组件其特征在于：＜１＞，一个长方形的箱形的支架，该支架包括一对相距 一定距离的端架，并在端架的各个相对应的边角上用纵向细长的支撑件连接端架，用以连接端架最下部边角的支撑件同时也作为滑轨表面；＜２＞，一个安装在所说的长方形的箱形支架中的管束总成，该管束总成包括一对相距一定距离的，其上有互相对准的许多孔的管 板和许多沿长度方向排放的换热管，该换热管在相距一定距离的管板上的相对准的孔中延伸并形成一个流动通道，热交换流体通过该流动通道而与瓦斯换热，所说的管束总成沿着滑轨表面被放入和抽出所说的支架，该滑轨表面是由连接所说支架的端架最下部边角的支撑件所构成的；＜３＞，把所说的管束总成安装在支架上的固定装置，该固定装置包括膨胀装置，当所说的管速总成在的换热管长度方向上膨胀和收缩时，所说的膨胀装置用以接纳所说的支架中管束总成的至少是一个管板的平移运动。

【技术特征摘要】
US 1985-4-29 728,1151、一种换热设备，该设备由许多换热组件组成，这些换热组件在瓦斯进口和瓦斯出口之间并排安装在一起，形成一个箱形的队列，一种换热流体流过该队列而与瓦斯产生热交换，每一个所说的换热组件其特征在于<1>，一个长方形的箱形的支架，该支架包括一对相距一定距离的端架，并在端架的各个相对应的边角上用纵向细长的支撑件连接端架，用以连接端架最下部边角的支撑件同时也作为滑轨表面；<2>，一个安装在所说的长方形的箱形支架中的管束总成，该管束总成包括一对相距一定距离的，其上有互相对准的许多孔的管板和许多沿长度方向排放的换热管，该换热管在相距一定距离的管板上的相对准的孔中延伸并形成一个流动通道，热交换流体通过该流动通道而与瓦斯换热，所说的管束总成沿着滑轨表面被放入和抽出所说的支架，该滑轨表面是由连接所说支架的端架最下部边角的支撑件所构成的；<3>，把所说的管束总成安装到支架上的固定装置，该固定装置包括膨胀装置，当所说的管束总成在的换热管长度方向上膨胀和收缩时，所说的膨胀装置用以接纳所说的支架中管束总成的至少是一个管板的平移运动。2、根据权利要求1所说的换热设备，其特征在于其中所说的固定装置具有装于所说管束总成的管板的第一支脚和装于所说的支架附近的端架件的第二支脚，所说的膨胀装置被设置于所说的固定装置的第一支脚和第二支脚中间。3、根据权利要求2所说的换热设备，其特征在于其中所说的膨胀装置包含至少一个有弹性的折摺，该折摺形成在所说的固定装置的第一支脚和第二支脚中间。4、根据权利要求1所说的换热设备，其特征在于其中所说的固定装置包括一个L形的金属板带，该金属板带具有焊接到所说管束总成的管板的第一支脚和焊接到所说的支架中在横向紧靠着管束总成的端架件的第二支脚，还具有一个设在第一支脚和第二支脚之间的实际上是V形的折摺，所说的膨胀装置是用以接纳管板相对于端架件的平移运...

【专利技术属性】
技术研发人员：格伦丹尼尔马蒂森，迈克尔艾伦凯斯，
申请(专利权)人：空气预热器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]