【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石化装备，具体涉及一种多重换热的整体管板式换热器。
技术介绍
1、在化学工业和石油化工中，换热器的应用十分广泛，是不可缺少的常用的工艺设备。近年来随着节能技术的发展，利用换热器进行高温、低温热能的回收带来了显著的经济效益。进入21世纪以来，随着装置大型化的高速发展，大型换热器的使用愈来愈广、愈来愈频繁、技术难度愈来愈大、装备的可靠性要求愈来愈高。如何保障换热效果、提高热效率，提高装备的可靠性，已经成为十分重要的研究课题，各种应用于特殊工艺条件下的大型换热器技术层出不穷，不胜枚举。
2、乙烯是重要的石化原料，乙烯装置是石化行业的“龙头”装置。急冷换热器是乙烯装置中一种工艺性非常强的关键设备，主要承担两个任务：其一，将裂解炉出来的高温(800℃左右)裂解气迅速冷却至二次反应温度以下，避免二次反应，减少烯烃损失和结焦；其二，把裂解气中的高位热能以超高压蒸汽(12mpa左右)的形式回收下来，降低能耗，提高乙烯装置的经济性。急冷换热器采用间壁换热方式，即高温裂解气走管内，冷却介质走管外，使高温裂解气迅速冷却，同时产生高压蒸汽。随着国内乙烯产业大型化的快速发展，单台裂解炉的运行能力大大提高，20万吨/年及以上级的轻质原料裂解炉、30万吨/年及以上级气体原料裂解炉工业应用成功，对急冷换热器的处理量要求大大增加，对急冷换热器的停留时间、换热面积、出口温度、周期要求更加严格。线性急冷换热器是乙烯裂解装置中的关键设备，如公开号为cn101975527a、cn209558979u、cn113188353a的中国专利文献所公开
3、与上述线性急冷换热器不同的是，扁圆管型急冷换热器，也称施密特(schmidt)型急冷换热器，是德国施密特公司自1959年设计开发的专利产品，并且跟随世界石化行业水平的发展不断进行改进，其使用以及公开与线性急冷换热器具有较大区别，如公开号为cn213984696u的中国专利文献所公开的扁圆管套管式急冷换热器。
4、而后申请人设计了如公开号为cn116294699a的中国专利文献所公开的扁圆管急冷换热器，主要由进口管箱、出口管箱和多个换热单元等几部分组成，每个换热单元包括内管、外管、上下布置的两条扁圆管(上扁圆管和下扁圆管)，内管穿在外管中，且外管的内壁与内管的外壁之间形成环形通道，环形通道的两端分别连通上扁圆管和下扁圆管，而内管两端则穿过上扁圆管和下扁圆管分别连通进口管箱和出口管箱。可见上下扁圆管与外管连接的内腔构成扁圆管型急冷换热器换热单元的壳程，内管从外管内穿过并伸出上下扁圆管的外表面构成其换热单元的管程。多个换热单元的同一端的多条扁圆管相互并列贴紧焊接，从而形成管板结构，上部的管板结构与出口管箱固定，下部的管板结构与进口管箱固定。
5、存在待改进之处：
6、第一，现有的换热器只有内管与夹套之间的一重换热，对于需要预热和过热的过程则等多重换热情形则需要配置不同的换热器来实现，成本高，设备占地空间大。
7、第二，多条扁圆管并列贴紧焊接，制造难度大、成本高，且拼焊形成的管板端面存在较多焊缝，使用时其经受管箱介质的冲刷，对制造有较高的要求。
技术实现思路
1、针对现有技术存在上述技术问题，本专利技术提供一种多重换热的整体管板式换热器。
2、为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、提供一种多重换热的整体管板式换热器，包括管箱、管板和筒体，管板固定于筒体的端部，从而共同围成壳程，筒体设置有壳程入口和壳程出口，从而形成壳程入口-筒体-壳程出口这样的壳程流道；管箱固定于管板的背离筒体的侧部；
4、筒体内设置有并列布置的多条夹套管，每条夹套管包括内管和外管，内管穿设在外管中，且内管的外壁与外管的内壁之间围成夹套环腔；
5、管板为整体板状结构，其内部开出并列布置的多个夹套汇流孔，多条夹套管沿着各个夹套汇流孔长度方向分隔布置，夹套管的外管固定于管板的靠近壳程的侧部且连通夹套环腔，管板设有夹套入口和夹套出口，从而形成夹套入口-夹套汇流孔-夹套环腔-夹套出口这样的夹套流道；夹套汇流孔的孔壁形成有挠性部，其能够跟随内管和外管热伸长而挠性形变；
6、管箱设有管程入口和管程出口，夹套管的内管穿过夹套汇流孔固定于管板的远离壳程的侧部且连通管箱，从而形成管程入口-内管-管程出口这样的管程流道。
7、作为进一步可选方案，夹套汇流孔的沿垂直于长度方向的截面呈椭圆形，从而使得夹套汇流孔的内壁包括相向布置的两个平壁和位于两个平壁面之间的弯壁，平壁与管板的表面之间形成所述挠性部，其中一个平壁开有供内管穿设的第一管孔，另一个平壁开有供外管穿设的第二管孔，第一管孔的孔径小于第二管孔的孔径。
8、作为进一步可选方案，内管的端口处与第一管孔相互焊接固定，外管的端口处与第二管孔相互焊接固定。
9、作为进一步可选方案，管板包括分别固定于筒体两端部的第一板体和第二板体，管箱对应包括第一箱体和第二箱体，内管的一端穿过第一板体连通第一箱体，内管的另一端穿过第二板体连通第二箱体；外管的一端连通第一板体的夹套汇流孔，外管的另一端连通第二板体的夹套汇流孔。
10、作为进一步可选方案，第一板体和第二板体的多个夹套汇流孔分别设有接管，第一板体的接管作为所述夹套入口；第二板体的接管作为所述夹套出口，以使得多个夹套汇流孔对应的多排夹套管的夹套环腔的介质流动方向相同。
11、作为进一步可选方案，第一板体和第二板体的多个夹套汇流孔分别设有接管，第一板体部分接管作为所述夹套入口，另一部分接管作为所述夹套出口；第二板体部分接管作为所述夹套出口，另一部分接管作为所述夹套入口，以使得多个夹套汇流孔对应的多排夹套管的夹套环腔的介质流动方向不同。
12、作为进一步可选方案，夹套汇流孔的一端为盲端，所述接管设置在夹套汇流孔的另一端；或夹套汇流孔的两端分别设有所述接管。
13、作为进一步可选方案，同一块管板的不同夹套汇流孔的接管独立设置；或位于管板的外侧还设置有总管，同一块管板的不同夹套汇流孔的接管汇总连通总管。
14、作为进一步可选方案，管板的外侧壁内凹形成有条形槽，条形槽对应于各相邻两个夹套汇流孔之间，从而使夹套汇流孔的侧壁等壁厚。
15、作为进一步可选方案，筒体设置有膨胀节。
16、本专利技术的有益效果：
17、本专利技术的一种多重换热的整体管板式换热器，与现有技术相比：
18、1、使用时壳程流道、夹套流道和管程流道这三条流道可流动不同温度的介质，实现多重换热，一台换热器实现两台以上的功能，占地空间小，成本低。
19、2、相比现有多条扁圆管并列贴紧焊接的方式，本专利技术的管板为整体板式结构，在其中开出带有挠性的夹套本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多重换热的整体管板式换热器，其特征是：包括管箱、管板和筒体，管板固定于筒体的端部，从而共同围成壳程，筒体设置有壳程入口和壳程出口，从而形成壳程入口-筒体-壳程出口这样的壳程流道；管箱固定于管板的背离筒体的侧部；
2.根据权利要求1所述的一种多重换热的整体管板式换热器，其特征是：夹套汇流孔的沿垂直于长度方向的截面呈椭圆形，从而使得夹套汇流孔的内壁包括相向布置的两个平壁和位于两个平壁面之间的弯壁，平壁与管板的表面之间形成所述挠性部，其中一个平壁开有供内管穿设的第一管孔，另一个平壁开有供外管穿设的第二管孔，第一管孔的孔径小于第二管孔的孔径。
3.根据权利要求2所述的一种多重换热的整体管板式换热器，其特征是：内管的端口处与第一管孔相互焊接固定，外管的端口处与第二管孔相互焊接固定。
4.根据权利要求1所述的一种多重换热的整体管板式换热器，其特征是：管板包括分别固定于筒体两端部的第一板体和第二板体，管箱对应包括第一箱体和第二箱体，内管的一端穿过第一板体连通第一箱体，内管的另一端穿过第二板体连通第二箱体；外管的一端连通第一板体的夹套汇流孔，外管的另一
5.根据权利要求4所述的一种多重换热的整体管板式换热器，其特征是：第一板体和第二板体的多个夹套汇流孔分别设有接管，第一板体的接管作为所述夹套入口；第二板体的接管作为所述夹套出口，以使得多个夹套汇流孔对应的多排夹套管的夹套环腔的介质流动方向相同。
6.根据权利要求4所述的一种多重换热的整体管板式换热器，其特征是：第一板体和第二板体的多个夹套汇流孔分别设有接管，第一板体部分接管作为所述夹套入口，另一部分接管作为所述夹套出口；第二板体部分接管作为所述夹套出口，另一部分接管作为所述夹套入口，以使得多个夹套汇流孔对应的多排夹套管的夹套环腔的介质流动方向不同。
7.根据权利要求5或6所述的一种多重换热的整体管板式换热器，其特征是：夹套汇流孔的一端为盲端，所述接管设置在夹套汇流孔的另一端；或夹套汇流孔的两端分别设有所述接管。
8.根据权利要求7所述的一种多重换热的整体管板式换热器，其特征是：同一块管板的不同夹套汇流孔的接管独立设置；或位于管板的外侧还设置有总管，同一块管板的不同夹套汇流孔的接管汇总连通总管。
9.根据权利要求2所述的一种多重换热的整体管板式换热器，其特征是：管板的外侧壁内凹形成有条形槽，条形槽对应于各相邻两个夹套汇流孔之间，从而使夹套汇流孔的侧壁等壁厚。
10.根据权利要求1所述的一种多重换热的整体管板式换热器，其特征是：筒体设置有膨胀节。
...【技术特征摘要】
1.一种多重换热的整体管板式换热器，其特征是：包括管箱、管板和筒体，管板固定于筒体的端部，从而共同围成壳程，筒体设置有壳程入口和壳程出口，从而形成壳程入口-筒体-壳程出口这样的壳程流道；管箱固定于管板的背离筒体的侧部；
2.根据权利要求1所述的一种多重换热的整体管板式换热器，其特征是：夹套汇流孔的沿垂直于长度方向的截面呈椭圆形，从而使得夹套汇流孔的内壁包括相向布置的两个平壁和位于两个平壁面之间的弯壁，平壁与管板的表面之间形成所述挠性部，其中一个平壁开有供内管穿设的第一管孔，另一个平壁开有供外管穿设的第二管孔，第一管孔的孔径小于第二管孔的孔径。
3.根据权利要求2所述的一种多重换热的整体管板式换热器，其特征是：内管的端口处与第一管孔相互焊接固定，外管的端口处与第二管孔相互焊接固定。
4.根据权利要求1所述的一种多重换热的整体管板式换热器，其特征是：管板包括分别固定于筒体两端部的第一板体和第二板体，管箱对应包括第一箱体和第二箱体，内管的一端穿过第一板体连通第一箱体，内管的另一端穿过第二板体连通第二箱体；外管的一端连通第一板体的夹套汇流孔，外管的另一端连通第二板体的夹套汇流孔。
5.根据权利要求4所述的一种多重换热的整体管板式换热器，其特征是：第一板体和第二板体的多个夹...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄嗣罗，林进华，王纯杰，雷小娣，柯建军，刘恒，蔡金才，
申请(专利权)人：茂名重力石化装备股份公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。