一种新型熔盐热交换器的伸缩管板结构制造技术

本发明专利技术提供了一种新型熔盐热交换器的伸缩管板结构，其能减小换热管管束受热膨胀产生的影响，有效延长了熔盐热交换器的使用寿命

【技术实现步骤摘要】
一种新型熔盐热交换器的伸缩管板结构


[0001]本专利技术涉及热交换器
，具体为一种新型熔盐热交换器的伸缩管板结构
。

技术介绍

[0002]熔盐热交换器经常被用于石油化工生产过程中，由于换热管中采用的介质为熔盐，所以能够在
500
摄氏度以上高温环境中参与热交换
。
[0003]现有的熔盐热交换器例如公开号为
CN214747367U
的专利所公开的一种新型熔盐换热器，其包括换热器管束
、
管板和若干横向设置的管箱，换热器管束穿过管板与管箱连通，换热器管束可以通过中间的隔板进行支撑，换热器管束中填充有换热介质熔盐，管板后部处于壳程工艺气体（过程气）内用于使竖向流动的换热气体直接与换热器管束接触实现换热
。
[0004]由于熔盐热交换器的工作环境温度高，这就会导致非工作状态下的换热管管束与工作状态下的换热管管束温差大，换热管管束会受热膨胀使尺寸发生改变，同时由于热交换器体积较大，在竖直方向上先后与换热气体接触受热不均导致换热管管束在竖直方向膨胀程度不一样，如果将换热管管束固定安装在热交换器中，将会对热交换器的使用寿命产生影响
。

技术实现思路

[0005]针对热交换器的换热管管束会受热膨胀影响热交换器的使用的问题，本专利技术提供了一种新型熔盐热交换器的伸缩管板结构，其能减小换热管管束受热膨胀产生的影响，有效延长了熔盐热交换器的使用寿命
。
[0006]其技术方案是这样的：一种新型熔盐热交换器的伸缩管板结构，其包括分别位于熔盐热交换器两端的第一管板和第二管板，所述第一管板上安装有多个第一管箱，换热管穿过所述第一管板后与所述第一管箱连通，其特征在于：所述第二管板由多块连接块组成，所述连接块与所述换热管的端部连接，所述换热管穿过所述连接块后与安装在所述连接块上的第二管箱连通，相邻的所述连接块之间能够相对运动
。
[0007]进一步地，所述第一管箱包括熔盐进口管箱
、
熔盐出口管箱和第一回流管箱，所述熔盐进口管箱设有熔盐进口并与一组相同流向的换热管管束连通，所述熔盐出口管箱设有熔盐出口并与一组相同流向的换热管管束连通，所述第一回流管箱和所述第二管箱分别用于连通相邻的不同流向的换热管管束
。
[0008]进一步地，每个所述连接块安装有一个横向设置的所述第二管箱，每个所述第二管箱用于连通上下两组不同流向的换热管管束
。
[0009]进一步地，所述换热管的端部通过焊接与所述第二管板连接
。
[0010]进一步地，热交换器在工作时，换热管管束及第二管板均位于壳程过程气内
。
[0011]有益效果：当换热管受热膨胀，第二管板由于其由多块连接块组成，各个连接块之间能够相对运动使得各组换热管管束与第二管板处能够自由伸缩，从而减小甚至完全消除
了换热管管束因受热膨胀产生的管束轴向上的影响，有效延长了熔盐热交换器的使用寿命
。
附图说明
[0012]图1为新型熔盐热交换器的结构示意图；图2为第一管板及相应组件的结构示意图；图3为第二管板及相应组件的结构示意图；图4为受热膨胀时连接块结构示意图；图5为换热管及管板连接示意图
。
具体实施方式
[0013]一种如图1所示的新型熔盐热交换器的伸缩管板结构，结合图
2、
图3所示，其包括分别位于熔盐热交换器两端的第一管板1和第二管板2，第一管板1上安装有多个第一管箱3，换热管4穿过第一管板1后与第一管箱3连通，第二管板2由多块连接块5组成，连接块5与换热管4的端部连接，换热管4穿过连接块5后与安装在连接块5上的第二管箱6连通，相邻的连接块5之间能够相对运动
。
[0014]如此设计，连接块5之间能够随着换热管膨胀而相对运动实现管板的伸缩，随着连接块5的伸出能够抵消热膨胀带来的影响，下面结合图4举例说明：在热交换过程中，由于最上方先接触到待换热气体，最上方的第二管箱及对应的换热管中的换热介质温度最高例如为
500
摄氏度，下方第二个的管箱及对应的换热管中的换热介质稍低为
480
摄氏度，第三个的管箱及对应的换热管中的换热介质再降低为
450
摄氏度，第四个的管箱及对应的换热管中的换热介质为
430
摄氏度，因此各管箱对应的换热管因温度不同膨胀程度不一致，使得如图4所示，各相邻连接块之间具有
2mm
的落差
。
另外，直到一提的是，在设计尺寸时需要保证连接块具有一定厚度以避免连接块脱出不能复位，换热器管束可以通过中间的支撑板
10
（
技术介绍
中提到的隔板）进行支撑；熔盐热交换器在工作时，换热管管束及第二管板2均位于壳程过程气环境内，仅有第一管板1右侧部分位于外部用于与熔盐进出口管道连接，所以需要在第一管箱3之间设置换热管9来防止位于外部的熔盐受冷凝固
。
[0015]第一管箱3包括熔盐进口管箱3‑
1、
熔盐出口管箱3‑2和第一回流管箱3‑3，熔盐进口管箱3‑1设有熔盐进口7并与一组相同流向的换热管管束连通，熔盐出口管箱3‑2设有熔盐出口8并与一组相同流向的换热管管束连通，其余的第一回流管箱3‑3和第二管箱6分别用于连通相邻的不同流向的换热管管束，结合图
2、
图3中的箭头方向，热交换器管程中熔盐流动方向如下，先通过熔盐进口7进入熔盐进口管箱3‑1进入一组相同流向的换热管管束直到穿过第二管板2进入第二管箱6换向进入另一组相反流向的换热管管束，之后再流入第一回流管箱3‑3进入流向再次相反的换热管管束，重复上述过程直到流到熔盐出口管箱3‑2并从熔盐出口8流出
。
[0016]本方案中，每个连接块5安装有一个横向设置的第二管箱6，每个第二管箱6用于连通上下两组不同流向的换热管管束，也可以根据需要在一个连接块连接多个管箱，例如在横向上将本方案中的一个管箱替换为多个管箱，或者在竖向上同时设置多个管箱（在竖向上位置接近的换热管束温差变化较小）从而减少连接块数量，上述设计均涵盖在本方案的
保护范围内
。
[0017]进一步地，如图5所示，换热管4的端部可以通过焊接与第二管板2连接，图中
B
处为焊接点
。
[0018]以上，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本专利技术所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内
。
因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种新型熔盐热交换器的伸缩管板结构，其包括分别位于熔盐热交换器两端的第一管板和第二管板，所述第一管板上安装有多个第一管箱，换热管穿过所述第一管板后与所述第一管箱连通，其特征在于：所述第二管板由多块连接块组成，所述连接块与所述换热管的端部连接，所述换热管穿过所述连接块后与安装在所述连接块上的第二管箱连通，相邻的所述连接块之间能够相对运动
。2.
根据权利要求1所述的一种新型熔盐热交换器的伸缩管板结构，其特征在于：所述第一管箱包括熔盐进口管箱
、
熔盐出口管箱和第一回流管箱，所述熔盐进口管箱设有熔盐进口并与一组相同流向的换热管管束连通，所述熔盐出口管箱设有熔盐出口并与一...

【专利技术属性】
技术研发人员：董定邦，王学生，陈琴珠，董建平，成高庆，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：