一种U形管换热器制造技术

本公开涉及一种U形管换热器，包括密封壳体和液流管道；密封壳体具有第一入口和第一出口；液流管道的入口段和出口段分别贯穿密封壳体，且液流管道与密封壳体内的腔室流体隔绝，腔室分别与第一入口和第一出口流体连通；液流管道沿流体流向依次包括入口管箱、U形换热管和出口管箱，入口管箱和出口管箱分别位于密封壳体的外部，U形换热管的至少部分管体位于密封壳体内。本公开的U形管换热器通过设置位于换热器壳体外部的各自独立的入口管箱和出口管箱，使得连接法兰和密封管板区域受热均匀，避免了管程进出口流体温差较大导致的管板和设备法兰变形、隔板翘曲、焊缝开裂以及密封失效问题。

【技术实现步骤摘要】
一种U形管换热器
本技术属于管壳式换热器领域，具体地，涉及一种U形管换热器。
技术介绍
在石油及化工领域中，U形管式的管壳式换热器应用非常普遍。常规管壳式换热器一般采用卧式或者立式放置，介质分别存在于管程和壳程。现有管壳式换热器的一个特点是，管箱存在分程隔板，令管程的流体形成强制流动，入口流体和出口流体分隔开来。在管程进出口流体温差较大的场合，传统U形管换热器存在明显的缺点：分程隔板两侧的管板、设备法兰的金属温度相差很大，管板、设备法兰容易发生变形，分程隔板也易发生翘曲，导致设备法兰处、分程隔板处的密封失效，换热管和管板的连接焊缝也容易开裂。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种U形管换热器，该换热器能够避免U形管换热器的管程进出口流体温差较大导致的管板和设备法兰变形、隔板翘曲、焊缝开裂以及密封失效问题。为了实现上述目的，本公开提供一种U形管换热器，包括密封壳体和液流管道；所述密封壳体具有第一入口和第一出口；所述液流管道的入口段和出口段分别贯穿所述密封壳体，且所述液流管道与所述密封壳体内的腔室流体隔绝，所述腔室分别与所述第一入口和所述第一出口流体连通；所述液流管道沿流体流向依次包括入口管箱、U形换热管和出口管箱，所述入口管箱和所述出口管箱分别位于所述密封壳体的外部，所述U形换热管的至少部分管体位于所述密封壳体内。可选地，所述密封壳体包括管板和壳程壳体，所述壳程壳体形成为具有开口的筒状，所述管板覆盖所述开口并与所述开口的边缘密封连接；所述U形换热管的入口端固定于所述管板的内侧并与所述入口管箱流体连通，所述U形换热管的出口端固定于所述管板的内侧并与所述出口管箱流体连通，所述入口管箱与所述出口管箱分别固定于所述管板的外侧。可选地，所述入口管箱/出口管箱包括圆筒壳和凸形封头，所述圆筒壳用于安装在所述管板上，并与所述U形换热管的入口端/出口端连通；所述凸形封头朝向所述腔室的外侧凸出。可选地，所述密封壳体形成为具有第一封头和第二封头的圆筒状壳体，所述U形换热管的两个直管段分别贯穿所述第一封头和第二封头；所述液流管道还包括入口管板和出口管板，所述U形换热管的入口端固定于所述入口管板的内侧并与所述入口管箱流体连通，所述U形换热管的出口端固定于所述出口管板的内侧并与所述出口管箱流体连通，所述入口管箱与所述出口管箱分别固定于所述入口管板和所述出口管板的外侧。可选地，所述第一封头/第二封头包括位于所述密封壳体与所述入口管板/出口管板之间的部分管体的连接筒体、圆筒壳和凸形封头；所述圆筒壳用于安装在所述入口管板/出口管板上，并与所述U形换热管的入口端/出口端连通；所述凸形封头朝向所述腔室的外侧凸出。可选地，所述液流管道包括U形换热管束，所述U形换热管束包括多个所述U形换热管。可选地，所述U形管换热器包括多个所述液流管道，多个所述液流管道在所述密封壳体的径向截面上均匀分布。可选地，相邻的两个所述液流管道之间设置有轴向分程隔板，所述轴向分程隔板沿所述密封壳体的轴向延伸。可选地，所述U形换热管的直管段沿所述密封壳体的轴向延伸。可选地，所述U形管换热器还包括滑轨，所述滑轨设置于所述U形换热管的下方，且与所述U形换热管的直管段滑动连接本公开的U形管换热器通过设置位于换热器壳体外部的各自独立的入口管箱和出口管箱，使得连接法兰和密封管板区域受热均匀，避免了管程进出口流体温差较大导致的管板和设备法兰变形、隔板翘曲、焊缝开裂以及密封失效问题。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是相关技术中U形管换热器的结构示意图；图2是本公开U形管换热器的一种实施方式中的结构示意图；图3是本公开U形管换热器的一种实施方式中U形换热管束为圆形分布的结构示意图；图4是本公开U形管换热器的一种实施方式中U形换热管束为椭圆形分布的结构示意图；图5是本公开U形管换热器的另一种实施方式中的结构示意图。附图标记说明1.入口管箱2.出口管箱3.壳程壳体4.管板5.U形换热管束6.第一入口7.第一出口8.管程进口9.管程出口10.连接筒体11.法兰12.滑轨13.分程隔板31.腔室41.入口管板42.出口管板51.入口端52.出口端具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”是指以相应附图的图面为基准定义的。“内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外。使用的术语“第一”、“第二”不表示任何顺序及重要性，而是用于区别一个要素与另一个要素。另外，下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。如图1所示为相关技术中的管壳式换热器，管程介质换热前后的介质盛放于管箱中并使用分程隔板将入口流体和出口流体分隔开来，以使管程流体形成强制流动。在管程进出口流体温差较大的场合，分程隔板两侧的管板、设备法兰的金属温度相差很大，管板、设备法兰容易发生变形，分程隔板也易发生翘曲，导致设备法兰处、分程隔板处的密封失效，换热管和管板的连接焊缝也容易开裂。为了解决上述问题，如图2和图5所示，本公开提供一种U形管换热器，包括密封壳体和液流管道；密封壳体具有第一入口6和第一出口7；液流管道的入口段和出口段分别贯穿密封壳体，且液流管道与密封壳体内的腔室31流体隔绝，腔室31分别与第一入口6和第一出口7流体连通；液流管道沿流体流向依次包括入口管箱1、U形换热管和出口管箱2，入口管箱1和出口管箱2分别位于密封壳体的外部，U形换热管的至少部分管体位于密封壳体内。其中，入口段指靠近U形换热管入口端51的管段，出口段指靠近U形换热管出口端52的管段。本公开的U形管换热器通过设置位于换热器壳体外部的各自独立的入口管箱和出口管箱，使得连接法兰和密封管板区域受热均匀，避免了管程进出口流体温差较大导致的管板和设备法兰变形、隔板翘曲、焊缝开裂以及密封失效问题。如图2所示，在根据本公开的一种具体实施方式中，壳程壳体3可以形成为具有开口的筒状，可以包括管板4和壳程壳体3，管板4覆盖开口并与开口的边缘密封连接，U形换热管的入口端51和出口端52均安装于该共用的管板4上。优选地，U形换热管的入口端51固定于管板4的内侧并与入口管箱1流体连通，U形换热管的出口端52固定于管板4的内侧并与出口管箱2流体连通，入口管箱1与出口管箱2分别固定于管板4的外侧。在进一步的实施方式中，入口管箱1可以包括圆筒壳和凸形封头，圆筒壳用于安装在管板4上，并与U形换热管的入口端51连通，凸形封头朝向腔室31的外侧凸出；出口管箱2可以包括与入口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种U形管换热器，其特征在于，包括密封壳体和液流管道；所述密封壳体具有第一入口(6)和第一出口(7)；所述液流管道的入口段和出口段分别贯穿所述密封壳体，且所述液流管道与所述密封壳体内的腔室(31)流体隔绝，所述腔室(31)分别与所述第一入口(6)和所述第一出口(7)流体连通；所述液流管道沿流体流向依次包括入口管箱(1)、U形换热管和出口管箱(2)，所述入口管箱(1)和所述出口管箱(2)分别位于所述密封壳体的外部，所述U形换热管的至少部分管体位于所述密封壳体内。/n

【技术特征摘要】
1.一种U形管换热器，其特征在于，包括密封壳体和液流管道；所述密封壳体具有第一入口(6)和第一出口(7)；所述液流管道的入口段和出口段分别贯穿所述密封壳体，且所述液流管道与所述密封壳体内的腔室(31)流体隔绝，所述腔室(31)分别与所述第一入口(6)和所述第一出口(7)流体连通；所述液流管道沿流体流向依次包括入口管箱(1)、U形换热管和出口管箱(2)，所述入口管箱(1)和所述出口管箱(2)分别位于所述密封壳体的外部，所述U形换热管的至少部分管体位于所述密封壳体内。


2.根据权利要求1所述的U形管换热器，其中，所述密封壳体包括管板(4)和壳程壳体(3)，所述壳程壳体(3)形成为具有开口的筒状，所述管板(4)覆盖所述开口并与所述开口的边缘密封连接；所述U形换热管的入口端(51)固定于所述管板(4)的内侧并与所述入口管箱(1)流体连通，所述U形换热管的出口端(52)固定于所述管板(4)的内侧并与所述出口管箱(2)流体连通，所述入口管箱(1)与所述出口管箱(2)分别固定于所述管板(4)的外侧。


3.根据权利要求2所述的U形管换热器，其中，所述入口管箱(1)/出口管箱(2)包括圆筒壳和凸形封头，所述圆筒壳用于安装在所述管板(4)上，并与所述U形换热管的入口端(51)/出口端(52)连通；所述凸形封头朝向所述腔室(31)的外侧凸出。


4.根据权利要求1所述的U形管换热器，其中，所述密封壳体形成为具有第一封头和第二封头的圆筒状壳体，所述U形换热管的两个直管段分别贯穿所述第一封头和第二封头；所述液流管道还包括入口管板(41)和出口管板(42)，所述U形...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭雪华，聂毅强，谢智刚，徐小龙，刘颖，郭晓园，陈凯力，
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