一种具有夹膜密封折流板的换热器制造技术

本实用新型专利技术涉及管壳式换热器技术领域，具体涉及一种具有夹膜密封折流板的换热器，包括管壳、管束和管箱，管束包括管板、多块折流板和多条换热管，每块折流板沿管壳径向布置或相对管壳轴线倾斜布置；每块折流板包括第一硬板、夹层膜和第二硬板，第一硬板与第二硬板相固定从而共同夹紧夹层膜，第一硬板、夹层膜和第二硬板开有供换热管穿过的多个管孔，夹层膜周侧与管壳内壁之间径向密封，且/或夹层膜的管孔与换热管之间径向密封。与传统的折流板管束相比，减少壳程介质的短路，提高介质折流效果，能缓冲换热管在流动介质诱导下的振动，避免与硬管孔之间的摩擦磨损，管束具有结构简单、质量高及使用寿命长的特点。高及使用寿命长的特点。高及使用寿命长的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种具有夹膜密封折流板的换热器


[0001]本技术涉及管壳式换热器
，具体涉及一种具有夹膜密封折流板的换热器。

技术介绍

[0002]现有技术中，管壳式换热器是应用最为广泛的一种热交换器，管壳式换热器又称为列管式换热器或者列管式冷凝器，广泛应用于化工、石油、医药、食品、轻工、冶金、焦化等领域中的“液——液”、“汽——汽”、“汽——液”热交换的对流传热，以及蒸汽冷凝和液体蒸发传热等换热冷凝流程。
[0003]现有技术中的管壳式换热器通常的结构如图1所示，主要由管束1、壳体2、管箱3等主要构件组成，其中管束1是管壳式换热器的核心构件，管束1通常由换热管1
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1、支持板(或者折流板)1
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2、定距管拉杆组件1
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3和管板1
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4组成，成排的换热管1
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1通过支持板(或者折流板)1
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2支承，其两端穿进管板的管孔中，并与管板相固定连接，从而保证接头的密封性和强度，换热管的两端连通管箱。定距管拉杆组件1
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3将多块折流板固定。
[0004]由图1可知，传统的管束的折流板只由一层钢板制成，折流板上密布的管孔需要略大于换热管外直径才能让换热管穿过，折流板越多而且排布越紧密，两块折流板的间距窄，换热管就越难顺利穿过所有的折流板管孔。
[0005]一方面，随着社会经济的发展，石油化工装置的建设规模越来越大，国家发改委针对石化化工领域专门发布《石化化工重点行业严格能效约束推动节能降碳行动方案(2021
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2025年)》，严禁新建1000万吨/年以下常减压，80万吨/年以下石脑油裂解制乙烯，对其他石油化工装置的产能下限也有类似要求。新建换热器的结构尺寸不但突破GB/T 151—2014《热交换器》标准中公称直径不超过4000mm的限制，而且还与反应器一体化组成环氧乙烷反应器、环氧丙烷反应器等等，处理量也越来越大。旧装置的旧换热器的处理能力有时也要超负荷运行，换热器管束在壳程大流量强流体介质的冲击下发生振动，振动撞击不但产生噪音污染环境，还磨损破坏换热管，造成设备内漏，因此管束需要提高抵御微振动的能力。
[0006]另一方面，随着节能环保技术的发展，石油化工工艺深度加工的温度越来越高，余热回收充分利用的指标越来越严，需要减少管束内流程短路，提高换热效果。
[0007]还有一点，大直径的换热器管束零部件加工尺寸偏差相对较大，精密加工的生产周期长，成本高，如果是卧式换热器，折流板在自重作用下会出现折流板上部与壳体内壁间隙最大、下部与壳体内壁间隙最小的状况，形成的流态与设计要求偏差大。有时并非所有整台管束的管孔精度都要求一样高，还可以根据流态分析实行差别化对待。
[0008]因此，针对上述现有技术中存在的问题进行改进具有工程意义。

技术实现思路

[0009]针对现有技术存在上述技术问题，本技术提供一种具有夹膜密封折流板的换热器。
[0010]为实现上述目的，本技术提供以下技术方案：
[0011]提供一种具有夹膜密封折流板的换热器，包括管壳、管束和管箱，管束包括管板、多块折流板和多条换热管，管板固定于管壳的两端部并共同围成壳程，管箱与管板相固定并共同围成管程，多条换热管并列地位于壳程中并穿过管板连通管程；每块折流板沿管壳径向布置或相对管壳轴线倾斜布置；其特征是：每块折流板包括第一硬板、夹层膜和第二硬板，第一硬板与第二硬板相固定从而共同夹紧夹层膜，第一硬板、夹层膜和第二硬板开有供换热管穿过的多个管孔，夹层膜周侧与管壳内壁之间径向密封，且/或夹层膜的管孔与换热管之间径向密封。
[0012]作为进一步具体的方案，折流板的侧部开有缺口，相邻折流板的缺口在管壳轴向错开布置，折流板的周侧除了缺口的其它位置：第一硬板和第二硬板周侧间隙配合管壳内壁，夹层膜与管壳内壁之间径向密封。
[0013]作为进一步具体的方案，夹膜层上的管孔为圆孔；或夹膜层的管孔为羽翼孔，羽翼孔包括多瓣翼片，换热管的外壁撑开抵紧翼片。
[0014]作为进一步具体的方案，第一硬板和第二硬板的厚度相等或不相同，且各块折流板的第一硬板和第二硬板的总厚度为预设定值。
[0015]作为进一步具体的方案，第一硬板和第二硬板之间相互通过螺栓螺母组件固定，或相互焊接固定。
[0016]作为进一步具体的方案，夹层膜为单层钢板膜或多层钢板膜。
[0017]作为进一步具体的方案，同一块折流板的第一硬板和第二硬板的管孔孔径相等或不相等。
[0018]作为进一步具体的方案，夹层膜的外周侧以及管孔边缘朝第一硬板弯曲设置，且/或夹层膜的外周侧和管孔边缘的弯曲之处能够径向弹性形变。
[0019]作为进一步具体的方案，第一硬板的外周侧和/或管孔设有倒角，倒角处与夹层膜贴合布置。
[0020]作为进一步具体的方案，第一硬板和第二硬板的材质相同或者不相同。
[0021]本技术的有益效果：
[0022]本技术的具有夹膜密封折流板的换热器，与传统的折流板管束相比，具有如下优点：
[0023](1)折流板密封效果好。在夹层膜的管孔与换热管之间是无径向间隙地密封，夹层膜周边与管壳内壁之间也无径向间隙地密封情况下，能够最大限度地提高了折流板的密封效果。
[0024](2)折流板抗振能力强。换热管与夹层膜的管孔贴紧接触，且/或夹层膜周边与管壳内壁之间也是贴紧密封，减少壳程介质的短路，提高介质折流效果，夹层膜的柔弹性较大程度地缓解了换热管的微振动，避免换热管直接与硬管孔的碰撞及磨损。
[0025](3)管束运行噪音小。换热管与夹层膜管孔贴紧接触，避免换热管直接与硬管孔的碰撞，消除碰撞声的污染。
[0026](4)管束适用场合广。流态上适用于介质冲击，结构上适用于管壳大直径、超长换热管、折流板密集及间距窄的换热器。本申请直接提出的折流板周边密封方案，管束壳程流体无论是从左到右方向的流向，或者是从右到左方向的流向，都全部适用，特别是硬密封双
向密封效果显著。
[0027](5)折流板的夹层膜变形协调能力强。特别适用于管板旁边第一块折流板的设置，因该折流板的管孔不是与管板的管孔一起配钻的，两者管孔中心线存在微小的错位，管束组装时换热管难以顺畅穿进管板管孔。而本申请设置的夹层膜周侧以及管孔柔弹性变形便于换热管穿过。
[0028](6)管束性价比高。管束只增加夹层膜，折流板可采用薄钢板作为原材料制造，管孔加工精度要求不高，就获得了良好的性能，具有结构简单、质量高及使用寿命长的特点。
附图说明
[0029]图1是现有技术中的换热器的结构示意图。
[0030]图2是本申请的具有夹膜密封折流板的换热器的管束第一种结构示意图。
[0031]图3是本申请的具有夹膜密封折流板的换热器的管束第二种结构示意图。
[0032]图4是本申请的具有夹膜密封折流板的换热器的管束第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有夹膜密封折流板的换热器，包括管壳、管束和管箱，管束包括管板、多块折流板和多条换热管，管板固定于管壳的两端部并共同围成壳程，管箱与管板相固定并共同围成管程，多条换热管并列地位于壳程中并穿过管板连通管程；每块折流板沿管壳径向布置或相对管壳轴线倾斜布置；其特征是：每块折流板包括第一硬板、夹层膜和第二硬板，第一硬板与第二硬板相固定从而共同夹紧夹层膜，第一硬板、夹层膜和第二硬板开有供换热管穿过的多个管孔，夹层膜周侧与管壳内壁之间径向密封，且/或夹层膜的管孔与换热管之间径向密封。2.根据权利要求1所述的一种具有夹膜密封折流板的换热器，其特征是：折流板的侧部开有缺口，相邻折流板的缺口在管壳轴向错开布置，折流板的周侧除了缺口的其它位置：第一硬板和第二硬板周侧间隙配合管壳内壁，夹层膜与管壳内壁之间径向密封。3.根据权利要求1所述的一种具有夹膜密封折流板的换热器，其特征是：夹膜层上的管孔为圆孔；或夹膜层的管孔为羽翼孔，羽翼孔包括多瓣翼片，换热管的外壁撑开抵紧翼片。4.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈孙艺，
申请(专利权)人：茂名重力石化装备股份公司，
类型：新型
国别省市：