壳管式换热器和端板制造技术

本公开涉及一种用于在两种流体之间进行热交换的壳管式换热器，具有外壳，在外壳中管子在用于第一流体的第一入口开口和第一出口开口之间延伸，设置入口端板以封闭第一入口开口，设置出口端板以封闭第一出口开口，在进口端板和出口端板中设置用于管子的通道，壳管式换热器设置有用于第二流体的第二入口开口和第二出口开口，使得外壳中的第二流体能够在上述管子之间和管子旁边被引导，入口端板和出口端板具有包含两个圆形部段的环形形状，圆形部段通过两个直线部段或两个远离彼此弯曲的部段相互连接。本公开还涉及一种端板。因此，能够促进第一流体和第二流体之间的热传递，并且避免端板被加厚以防止它们弯曲并且因此对管子施加应力。施加应力。施加应力。

【技术实现步骤摘要】
壳管式换热器和端板


[0001]本技术涉及一种壳管式换热器。
[0002]更具体地，本技术被设计成用于在两种流体之间并且具体地是在气体和液体之间进行热交换。

技术介绍

[0003]壳管式换热器是已知的，所述壳管式换热器设置有外壳，在所述外壳中一根或多根管子在用于第一流体的第一入口开口和第一出口开口之间延伸。
[0004]为了将这些管子固定在入口开口和出口开口中，设置了两个所谓的端板，所述端板装配在入口开口和出口开口中，并且在端板中设置了管子延伸穿过的通道。
[0005]通过这种方式，所有的管子彼此相距一定距离，并且在管子之间和在管子旁边存在空间来引导第二流体。
[0006]在此上下文中，所述术语“旁边”是指沿着管子的外侧。
[0007]为了该目的，壳管式换热器设置有用于第二流体的第二入口部分和第二出口部分，所述第二流体能够在上述管子之间和在管子旁边被引导。
[0008]众所周知，这种壳管式换热器的外壳通常是通过铸造过程制造的铸件。
[0009]在这方面，所有上述的入口开口和出口开口也都被精加工，这是因为紧接在铸造过程之后入口开口和出口开口的尺寸还不够精确。
[0010]然而，重要的是这些尺寸必须非常精确，因为带有端板的管子在他们被安装时经由第一入口开口和第一出口开口被推动穿过外壳。
[0011]此外，外壳的内侧也在特定位置被精加工，因为由于外壳设计，当端板与管子一起安装在外壳中时，端板将在这些位置与内侧接触。
[0012]尤其是第一入口开口和第一出口开口需要被精加工，因为上述端板必须安装在这些开口中。
[0013]入口开口和出口开口具有圆形横截面，使得可以通过具有旋转头的车削操作一步完成精加工。
[0014]端板具有与该横截面对应的圆形形状。
[0015]然而，管子延伸穿过的通道并未分布在端板的整个表面上。
[0016]圆形的两个对称相对的部段没有这种通道，并且因此也没有管子。
[0017]这是为了使第二流体必须在管子之间行进的路径的长度最小化以便遇到(cross)所有的管子，并且同样地使从第二入口开口到第二出口开口的流动最小化。
[0018]如果要为端板的整个表面设置管子，则对于第二流体来说，该路径的长度将会长得多，并且这将导致过度的压降。
[0019]端板的自由部段的缺点是，当第二流体流动通过外壳时端板的自由部段会受到压力。
[0020]结果，端板弯曲并且管子承受应力。
[0021]为了避免这种情况，端板必须更硬并且因此更厚。
[0022]对于大型换热器，这种影响甚至更大。
[0023]大型换热器的另一个缺点是端板有大的尺寸，并且因此上述自由部段也是如此。
[0024]这意味着外壳的壁离管子太远，使得不能够在这些管子之间和管子旁边实现对第二流体的最佳引导。
[0025]实际上，外壳必须成形为使得壁使第二流体与管子尽可能紧密接触，以便在第二流体和管子之间获得良好的热传递。
[0026]由于自由部段的原因，外壳的壁位于离管子相对较远的位置，这意味着壁的形状不是获得该效果(良好的热传递)的最佳形状。

技术实现思路

[0027]本技术的目的在于解决上述缺点和/或其他缺点中的至少一个。
[0028]本技术涉及一种壳管式换热器，所述壳管式换热器用于在两种流体之间进行热交换，所述壳管式换热器设置有外壳，在外壳中一根或多根管子在用于第一流体的第一入口开口和第一出口开口之间延伸，其中在第一入口开口中设置入口端板以封闭第一入口开口，并且其中在第一出口开口中设置出口端板以封闭第一出口开口，并且其中在入口端板和出口端板中设置管子延伸穿过的通道，其中所述壳管式换热器还设置有用于第二流体的第二入口开口和第二出口开口，使得所述外壳内的第二流体能够在上述管子之间和管子旁边被引导，其特征在于，入口端板和出口端板具有包含两个圆形部段的环形形状，所述两个圆形部段通过两个直线部段或两个远离彼此弯曲的部段相互连接，并且所述两个远离彼此弯曲的部段的曲率半径始终大于两个圆形部段的最大曲率半径。
[0029]第一个优点是，由于入口端板和出口端板的环形形状，外壳能够更好的成形，由此外壳的壁(具体地是上述直线部段或远离彼此弯曲的部段附近)能够更好、更紧密地贴合管子，使得第二流体能够被更好地在管子旁边和管子之间被引导。这将促进第一流体和第二流体之间的热传递。
[0030]另一个优点是，端板中的没有管子将延伸穿过的自由部段现在不存在。入口端板和出口端板将承受更小的压力，这意味着它们将不必加厚以防止它们弯曲并且因此对管子施加应力。
[0031]此外，入口端板和出口端板在任何情况下都比具有圆形端板的已知壳管式换热器小。这使得入口端板和出口端板更轻并且因此更容易与管子一起安装。
[0032]另一个附加的优点是，第一入口开口和第一出口开口仍然能够轻松地被精加工。
[0033]第一入口开口和第一出口开口将具有分别对应于入口端板和出口端板的形状，其中精加工包括两个车削操作：第一车削操作，所述第一车削操作具有相对较小的车削头并且针对两个圆形部段，以及第二车削操作，所述第二车削操作成铣削、刨削或类似方式并且针对直线部段或远离彼此弯曲的部段。
[0034]两个圆形部段必须在从第一入口开口到第一出口开口穿过外壳的所有位置处被精加工，因为外壳将在这些位置贴合(follow)端板的形状。
[0035]相比之下，直线部件或远离彼此弯曲的部段只需在第一入口开口和第一出口开口处进行精加工。
[0036]优选地，从包含入口端板和出口端板的组中选择的一个或多个端板沿管的轴向方向可移动地连接到外壳。这也被称为“浮动”端板。
[0037]这能够通过将这些一个或多个端板中的至少一个可移动地定位在紧固到外壳的环中来实现。
[0038]将一个或多个端板可移动地连接到外壳的优点是能够适应管子的热轴向膨胀。
[0039]根据本技术的优选特征，端板分别一方面在外壳与入口端板之间以及另一方面在外壳和出口端板之间没有密封件。
[0040]因为能够非常精确地加工第一入口开口和第一出口开口，因此第一入口开口和第一出口开口分别与入口端板和出口端板之间的间隙将非常小。
[0041]尽管将存在通过该间隙的非常小的第二流体的泄漏流，但没有必要设置密封件。
[0042]这样做的优点是不需要在壳管式换热器中设置额外的部件，从而使壳管式换热器的组装更简单、更便宜。
附图说明
[0043]为了更好地演示本技术的特征，作为没有任何限制性特征的示例，以下参考附图描述了根据本技术的壳管式换热器的一些优选实施例，其中：
[0044]图1是根据本技术的壳管式换热器的透视示意性图示；
[0045]图2示出了根据图1中线II
‑
II的剖视图；
[0046]图3示出了根据图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种壳管式换热器，所述壳管式换热器用于在两种流体之间进行热交换，所述壳管式换热器(1)设置有外壳(2)，在所述外壳(2)中一根或多根管子(5)在用于第一流体的第一入口开口(3)和第一出口开口(4)之间延伸，其中，在第一入口开口(3)中设置入口端板(7b)以封闭第一入口开口(3)，并且在第一出口开口(4)中设置出口端板(7a)以封闭第一出口开口(4)，并且其中在入口端板(7b)和出口端板(7a)中设置管子(5)延伸穿过的通道(8)，其中，所述壳管式换热器(1)还设置有用于第二流体的第二入口开口(9)和第二出口开口(10)，使得所述外壳(2)中的第二流体能够在上述管子(5)之间和管子旁边被引导，其特征在于，所述入口端板(7b)和出口端板(7a)具有包含两个圆形部段(11)的环形形状，所述两个圆形部段(11)通过两个直线部段(12)或两个远离彼此弯曲的部段相互连接，并且所述两个远离彼此弯曲的部段的曲率半径始终大于两个圆形部段(11)的最大曲率半径。2.根据权利要求1所述的壳管式换热器，其特征在于，从包含入口端板(7b)和出口端板(7a)的组中选择的一个或多个端板在管子(5)的轴向方向上可移动地连接到外壳(2)。3.根据权利要求2所述的壳管式换热器，其特征在于，所述一个或多个端板中的至少一个可移动地定位在紧固到所述外壳(2)的环中。4.根据权利要求1至3中任一项所述的壳管式换热器，其特征在于，所述换热器(1)分别一方面在外壳(2)与入口端板(7b)之间以及另一方面在外壳和出口端板(7a)之间没有密封件。5.根据权利要求1至3中任一项所述的壳管式换热器，其特征在于，所述管子(5)设置有翅片(6)。6.根据权利要求5所述的壳管式换热器，其特征在于，在入口端板(7b)和出口端板(7a)的环形形状的圆形部段(11)的区域内，以及在这些圆形部段(11)在管子(5)的整个长度上的几何延伸的区域内...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：阿特拉斯，
类型：新型
国别省市：