一种适用于大温差条件的U形管换热器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种适用于大温差条件的U形管换热器，包括管箱、壳体和管板，所述管箱和壳体之间通过所述管板连接，所述管板由柔性薄管板和厚管板组成，所述柔性薄管板和厚管板形成冷却通道，本实用新型专利技术的有益效果是：管板采用柔性薄管板和厚管板构成的双层结构，柔性薄管板可以通过自身变形来减小温差应力，柔性薄管板上的管孔连接U形管的进口端，厚管板外圆环的管孔连接U形管出口端，管板高温区域更好的膨胀自由度，可进一步降低管板的温差应力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于大温差条件的U形管换热器


[0001]本技术涉及换热器
，尤其涉及一种适用于大温差条件的U形管换热器。

技术介绍

[0002]U形管换热器是一种多管程的换热器，只设置一块管板，因其结构紧凑、管束可自由膨胀、便于安装和检修等特点而广泛应用于各行业的换热装置中，U形管换热器的管束进出口连接在同一块管板上，当管程介质的进出口存在较大温差时，管板将因受热不均而产生较大的温差应力。发卡式换热器可以解决管程进出口大温差的问题，但不能满足设备空间受限、要求结构紧凑的情况，柔性管板整体可承受较高的温度，但不适于整体作U形管换热器的管板。
[0003]采用上下或左右分区布管的常规U形管换热器的管程介质进出口温差一般不能超过80℃；采用内圈外环喷泉式布管或进出口交叉布管的U形管换热器可以承受更大的管程介质进出口温差，但从应用情况来看，一般也不超过120℃。部分场合中要求管程介质的进出口温差超过150℃，现有结构已无法保证结构安全。

技术实现思路

[0004]为克服现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种适用于大温差条件的U形管换热器。
[0005]本技术公开一种适用于大温差条件的U形管换热器，包括管箱、壳体和管板，所述管箱和壳体之间通过所述管板连接，所述管板由柔性薄管板和厚管板组成，所述柔性薄管板和厚管板形成冷却通道，对管板进行降温。
[0006]在此基础上，所述管箱包括内管箱和外管箱，采用内管箱、外管箱分离式结构，外管箱内的管程出口介质可对内管箱起到冷却保护作用，所述内管箱由筒节和锥体组成，所述锥体安装在相邻筒节之间，所述筒节上安装膨胀节和法兰，内管箱内是刚进入换热器的热介质，此时温度高导致内管箱膨胀大；外管箱内是经过换热降温的热介质，温度相对低，因此外管箱膨胀小，从而形成了位移差，由膨胀节的伸长或压缩来吸收位移差，所述外管箱包括封头和筒体，所述筒体上开设管程进口接管、管程出口接管、管板冷却管和人孔，所述管程进口接管与所述内管箱相连接。
[0007]在此基础上，所述管板冷却管一端延伸至所述筒体外部，另一端延伸至所述通道内，通过管板冷却管引入管板冷却介质。
[0008]在此基础上，壳体用于容纳冷介质及管束，所述壳体内安装U形管和折流板，所述U形管穿过所述折流板且两端与所述管板连接，所述壳体上设置壳程进口接管和壳程出口接管，用于冷却介质的流入和流出。
[0009]在此基础上，所述柔性薄管板的圆平板内开有第一管孔，所述厚管板的内圈和外圆环分别开有第二管孔，所述柔性薄管板周圈设置有圆弧板，圆弧板起到吸收热膨胀的作
用。
[0010]在此基础上，所述内圈的第二管孔与所述第一管孔一一对应，U形管进口端提供穿管通道。
[0011]在此基础上，所述第一管孔连接U形管的进口端，所述厚管板外圆环的第二管孔连接U形管出口端，所述厚管板内圈的第二管孔为U形管进口端提供穿管通道，外圈周向均匀限制内圈膨胀，从而提高管板承受温差的能力。
[0012]在此基础上，所述U形管采用喷泉式布置，不局限于现有的规则布置方式，可以根据需求布置。
[0013]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0014](1)本技术的适用于大温差条件的U形管换热器，管板采用柔性薄管板和厚管板构成的双层结构，柔性薄管板可以通过自身变形来减小温差应力，柔性薄管板上的管孔连接U形管的进口端，厚管板外圆环的管孔连接U形管出口端，管板高温区域更好的膨胀自由度，可进一步降低管板的温差应力，厚管板内圈的管孔为U形管的进口端提供穿管通道，外圈周向均匀限制内圈膨胀，使管板整圈受热相对均匀，产生的温差应力较小，从而提高管板承受温差的能力。
[0015](2)本技术的适用于大温差条件的U形管换热器，内管箱、外管箱分离式结构，外管箱内的管程出口介质可对内管箱起到冷却保护作用，利用柔性薄管板和厚管板之间形成的空腔，通过管板冷却管通入管板冷却介质，冷却介质由换热管与厚管板内圈管孔之间的间隙进入壳体内，与壳体内的冷却介质一同流出，在管程介质进出口温差超过150℃时仍能保证结构的安全，同时结构相对简单、紧凑，可节省制造成本和占地空间，且便于检修。
附图说明
[0016]图1是本技术U形管换热器剖视结构示意图；
[0017]图2是本技术U形管换热器外管箱剖视结构示意图；
[0018]图3是本技术U形管换热器内管箱剖视结构示意图；
[0019]图4是本技术U形管换热器管板结构示意图；
[0020]图5是本技术U形管换热器管板剖视结构示意图；
[0021]图中：1、管程进口接管，2、内管箱，2
‑
1、膨胀节，2
‑
2法兰，2
‑
3、筒节，2
‑
4、锥体，3、管板，3
‑
1、柔性薄管板，3
‑
2、厚管板，3
‑
3、第一管孔，3
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4、第二管孔，3
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5、圆弧板，4、U形管，5、折流板，6、外管箱，6
‑
1、封头，6
‑
2、筒体，6
‑
3、人孔，7、管程出口接管，8、管板冷却管，9、壳体，10、壳程进口接管，11、壳程出口接管。
具体实施方式
[0022]以下结合附图和实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0023]本技术披露了一种适用于大温差条件的U形管换热器，参考图1，包括管箱、壳体9和管板3，所述管箱和壳体9之间通过所述管板3连接，所述管板3包括由柔性薄管板3
‑
1和厚管板3
‑
2组成，所述柔性薄管板3
‑
1和厚管板3
‑
2形成冷却通道，对管板3进行降温。
[0024]参考图2和图3，作为本技术的优选实施方式，在本实施例中，所述管箱包括内
管箱2和外管箱6，采用内管箱、外管箱6分离式结构，外管箱6内的管程出口介质可对内管箱2起到冷却保护作用，所述内管箱2由筒节2
‑
2和锥体2
‑
5组成，所述锥体2
‑
5安装在相邻筒节2
‑
2之间，所述筒节2
‑
2上安装膨胀节2
‑
1和法兰2
‑
2，内管箱2内是刚进入换热器的热介质，此时温度高导致内管箱2膨胀大；外管箱6内是经过换热降温的热介质，温度相对低，因此外管箱6膨胀小，从而形成了位移差，由膨胀节2
‑
1的伸长或压缩来吸收位移差，所述外管箱6包括封头6
‑
1和筒体6
‑
2，所述筒体6
‑
2上开设管程进口接管1、管程出口接管7、管板冷却管8和人孔6
‑
3，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于大温差条件的U形管换热器，包括管箱、壳体(9)和管板(3)，其特征在于：所述管箱和壳体(9)之间通过所述管板(3)连接，所述管板(3)由柔性薄管板(3
‑
1)和厚管板(3
‑
2)组成，所述柔性薄管板(3
‑
1)和厚管板(3
‑
2)之间形成冷却通道。2.根据权利要求1所述的适用于大温差条件的U形管换热器，其特征在于：所述管箱包括内管箱(2)和外管箱(6)，所述内管箱(2)由筒节(2
‑
3)和锥体(2
‑
4)组成，所述锥体(2
‑
4)安装在相邻筒节(2
‑
3)之间，所述筒节(2
‑
3)上安装膨胀节(2
‑
1)和法兰(2
‑
2)，所述外管箱(6)包括封头(6
‑
1)和筒体(6
‑
2)，所述筒体(6
‑
2)上开设管程进口接管(1)、管程出口接管(7)、管板冷却管(8)和人孔(6
‑
3)，所述管程进口接管(1)与所述内管箱(2)相连接。3.根据权利要求2所述的适用于大温差条件的U形管换热器，其特征在于：所述管板冷却管(8)一端延伸至所述筒体(6
‑
2)外部，另一端延伸至所述通道内。4.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张武玄，江晶亮，
申请(专利权)人：上海锅炉厂有限公司，
类型：新型
国别省市：