换热器制造技术

本申请公开了一种换热器，包括:壳体和缠绕管式换热器管芯，其中，所述缠绕管式换热器管芯的换热管分为多个换热管组，每一换热管组对应一对第二流体介质进口和第二流体介质出口，且能通过对应的第二流体介质进口和第二流体介质出口的打开或关闭选择地通入或不通入相同或不相同的第二流体介质。本申请能够以简单、准确的方式调节换热面积以及监测并排除泄漏换热管组，有效延长换热器的使用寿命、提供经济性更好的换热器。

【技术实现步骤摘要】
换热器
本技术涉及炼油、化工等行业余热回收领域，具体地，涉及一种改进的换热器。
技术介绍
缠绕管式换热器因其具有结构紧凑、耐高压、换热系数高、补偿性好的特点，被广泛应用于化肥装置、炼油厂精制装置、气体分离装置、天然气液化及乙烯装置等大中型、中高压换热设备中。缠绕管式换热器不仅是大型化工工艺过程重要的设备，而且是一个高效节能的设备。但就现有的缠绕管式换热器而言，一方面，管程换热介质的换热面积无法调节，无法适应实际换热需求的变化，运行经济性较差；另一方面，这些换热器结构复杂，价格昂贵，而且处于装置关键部位，一旦因制造质量或介质腐蚀穿孔发生泄漏，无法精确判断漏点位置，导致设备必须整体更换，同时导致整套装置停工，企业损失巨大。因此需要解决上述问题，并且提供改进的缠绕管式换热器。
技术实现思路
本技术的目的是提供至少部分解决上述问题的换热器。本技术提供一种换热器，包括:壳体，包括第一流体介质进口和第一流体介质出口；换热器管芯，包括与壳体密封连接的上管板和下管板，以及在上管板和下管板之间围绕中心螺旋缠绕的多个换热管层，每一个换热管层中包括至少一根换热管，每一根换热管的进口端部和出口端部分别与上管板和下管板中的相应开口密封连接，并且在上管板和下管板上敞开；以及多对相对应的第二流体介质进口和第二流体介质出口，分别与上管板和下管板密封连接，并且彼此封隔，其中，所述换热管分为多个换热管组，每一换热管组对应一对第二流体介质进口和第二流体介质出口，且能通过对应的第二流体介质进口和第二流体介质出口的打开或关闭选择地通入或不通入相同或不相同的第二流体介质。根据本技术，通过将换热器的换热管分组，选择地打开或关闭每一组换热管对应的一对第二流体介质进口和第二流体介质出口，使得每一组的换热管能够选择地通入或不通入相同或不相同的第二流体介质，针对不同的工况或换热条件调节换热器，满足多种换热需求。优选地，每一换热管组的第二流体介质进口和第二流体介质出口均设置有切断阀，用于打开或关闭每一换热管组的第二流体介质进口和第二流体介质出口。根据本技术，打开和关闭每一换热管组的第二流体介质进口和第二流体介质出口可以有多种方式，包括但不限于切断阀，还可包括例如节流阀、调节阀等。优选地，在每一换热管组的第二流体介质进口和第二流体介质出口之间设置有压力计，用于测量第二流体介质进口和第二流体介质出口之间的压降。根据本技术，正常使用情况下，通入第二流体介质达到稳定状态后，每一换热管组的第二流体介质进口和第二流体介质出口之间的压降是大致恒定的，如果每根换热管的长度大致相等，每个换热管组的压降还是大致相等的，但是在换热管出现泄漏的情况下，出现泄漏的这组换热管的第二流体介质进口和第二流体介质出口之间的压降会发生突变，然后第二流体介质又达到新的稳定状态，此时每一换热管组的压降再次恢复恒定，如果每根换热管的长度大致相等，则该压降再次恢复大致相等，只是该压降示数与之前的压降示数不同。由此可通过监测压降的突变确定出现泄漏的换热管组，并且通过关闭该换热管组的第二流体介质进口和第二流体介质出口，以快速、准确地解决该泄漏问题。优选地，所述换热管层至少为三层，相同换热管层中的换热管以相同的螺旋半径和螺旋角缠绕，所述换热管从内层向外层依次分组，每一换热管组包括至少一个换热管层。根据本技术，换热管的分组方式可以包括任何形式，不限于上面所述的按照换热管层来分组。优选地，相邻换热管层中的换热管的缠绕方向相反，且换热管的长度基本一致。缠绕管式换热器中，将相邻换热管层中的换热管的缠绕方向相反设置会增大换热管层之间的湍流，提供换热效率。将缠绕管式换热器中的换热管的长度设置为基本一致，能够确保换热管的压降一致，保证换热均匀性。优选地，所述每一换热管组对应的第二流体介质进口为进口管箱，包括进口管箱箱体和从进口管箱箱体伸出的进口导管，第二流体介质出口为出口管箱，包括出口管箱箱体和从出口管箱伸出的出口导管，每一换热管组通过对应进口导管和出口导管的打开或关闭选择地打开或关闭对应的第二流体介质进口和出口，每一个进口管箱箱体或出口管箱箱体封隔每一换热管组在上管板或下管板上沿圆周布置的换热管进口或出口，使换热管进口或出口在上管板或下管板上以同心圆限定的分布区域分隔，所述分布区域包括中心圆区域及每两个相邻同心圆之间包围的环形区域。根据本技术的第二流体介质进口和出口不限于进口管箱和出口管箱的形式，可以为不同的形式，例如集气管。根据本技术一个实施例的换热器的每组换热管的进口和出口通过进口管箱箱体和出口管箱箱体彼此封隔，并通过从进口管箱箱体和出口管箱箱体伸出的进口导管和出口导管的打开或关闭通入或流出第二流体介质。换热管可如上所述按照由内向外的换热管层分组，换热管进口和出口的分布区域由同心圆限定，根据本技术的换热管可以以其他方式分组，分布区域也不限于同心圆限定的区域，能够实现换热管分组控制通入或不通入第二流体介质的任何方式都适用。优选地，所述每个进口管箱箱体或出口管箱箱体包括侧壁和连接侧壁的顶面，所述侧壁为从对应于所述同心圆的底部边缘延伸的圆柱侧壁或圆锥侧壁，顶面为弧形曲面、平面或锥面，所述进口导管或出口导管从相对应的进口管箱箱体或出口管箱箱体的侧壁或顶面伸出。优选地，每个进口管箱箱体或出口管箱箱体的所述顶面高度从内层到外层依次减小。根据本技术，在换热管按照换热管层分组的情况下，与每一换热管组对应的进口管箱或出口管箱的顶面形状和高度不限于上面所述，也可以高度一致，也可以错落设置，只要能够实现每组换热管对应的进口导管或出口导管彼此不干涉即可。优选地，所述每一换热管组在上管板或下管板上还包括自上管板或下管板的同心圆伸出的凸台，所述圆柱侧壁或圆锥侧壁的底部边缘与所述凸台焊接。根据本技术，实现为圆柱形或圆柱形的进口管箱和出口管箱通过与上管板或下管板上的相对应的凸台焊接，能够使进口管箱和出口管箱的结构更简单，操作更方便。综上所述，根据本技术，通过每一换热管组对应的第二流体介质进口和第二流体介质出口的打开或关闭选择地通入或不通入相同或不相同的第二流体介质，能够以简单、准确的方式调节换热面积以及检测并排除泄漏换热管组，有效延长换热器的使用寿命、提供经济性更好的换热器。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是根据本技术第一实施例的缠绕管式换热器的示意性剖视图；图2是图1中所示的缠绕管式换热器与第二流体介质总管相连接的示意图；图3是分开的图1中所示的第二流体介质进口管箱的立体视图；图4是沿图1中所示截面A-A剖开的俯视图；图5是示出图1中所示实施例中的换热管进口或出口在上管板或下管板上的分布区域示意图；图6是根据本技术第二实施例的缠绕管式换热器的示意性剖视图；图7是根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种换热器，其特征在于，包括:/n壳体，包括第一流体介质进口和第一流体介质出口；/n换热器管芯，包括与壳体密封连接的上管板和下管板，以及在上管板和下管板之间围绕中心螺旋缠绕的多个换热管层，每一个换热管层中包括至少一根换热管，每一根换热管的进口端部和出口端部分别与上管板和下管板中的相应开口密封连接，并且在上管板和下管板上敞开；以及/n多对相对应的第二流体介质进口和第二流体介质出口，分别与上管板和下管板密封连接，并且彼此封隔，/n其中，所述换热管分为多个换热管组，每一换热管组对应一对第二流体介质进口和第二流体介质出口，且能通过对应的第二流体介质进口和第二流体介质出口的打开或关闭选择地通入或不通入相同或不相同的第二流体介质。/n

【技术特征摘要】
1.一种换热器，其特征在于，包括:
壳体，包括第一流体介质进口和第一流体介质出口；
换热器管芯，包括与壳体密封连接的上管板和下管板，以及在上管板和下管板之间围绕中心螺旋缠绕的多个换热管层，每一个换热管层中包括至少一根换热管，每一根换热管的进口端部和出口端部分别与上管板和下管板中的相应开口密封连接，并且在上管板和下管板上敞开；以及
多对相对应的第二流体介质进口和第二流体介质出口，分别与上管板和下管板密封连接，并且彼此封隔，
其中，所述换热管分为多个换热管组，每一换热管组对应一对第二流体介质进口和第二流体介质出口，且能通过对应的第二流体介质进口和第二流体介质出口的打开或关闭选择地通入或不通入相同或不相同的第二流体介质。


2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，每一换热管组的第二流体介质进口和第二流体介质出口均设置有切断阀，用于打开或关闭每一换热管组的第二流体介质进口和第二流体介质出口。


3.根据权利要求1或2所述的换热器，其特征在于，在每一换热管组的第二流体介质进口和第二流体介质出口之间设置有压力计，用于测量第二流体介质进口和第二流体介质出口之间的压降。


4.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述换热管层至少为三层，相同换热管层中的换热管以相同的螺旋半径和螺旋角缠绕，所述换热管从内层向外层依次分组，每一换热管组包括至少一个换热管层。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：程向锋，武立国，杨芳，张国萍，于景发，吕金豹，王佳，姜绍庆，张晓霞，
申请(专利权)人：洛阳超蓝节能技术有限公司，山东宜特装备制造有限公司，程向锋，
类型：新型
国别省市：河南;41