一種管板式換熱器制造技術

本實用新型專利技術公開了一種管板式換熱器，其包括殼體、具有流體入口的管箱、管板、換熱管管束，其中管箱包括與殼體的一端部相連接的連接段、一端形成流體入口的彎管段、將彎管段的另一端與連接段連通的變徑段，所述變徑段的內徑沿流體的流動方向逐漸變大，所述換熱器還包括直立設置在連接段內的整流板。本實用新型專利技術將管箱設計成彎管加變徑段加連接段的結構形式，流體入口位于彎管的一端，該結構的管箱可以縮短流體翻轉的空間；此外，在管箱連接段內設整流板，使得流體在進入換熱管前狀態得到梳理后，均勻地進入換熱管，徹底解決流體翻轉問題。因此，本實用新型專利技術的換熱器的磨損大幅降低，設備運行的維護成本減小，設備運行可靠性增加，使用壽命延長。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及ー種管板式換熱器，其特別適用于煤化工行業及石灰水泥行業。
技術介紹
煤化工是指以煤為原料，經化學加工使煤轉化為氣體、液體和固體燃料以及化學品的過程，其主要包括煤的氣化、液化、干餾，以及焦油加工和電石こ炔化工等。在煤氣化的過程中會有大量灰分產生，雖然經過分離器的分離和洗滌塔的洗滌，但是灰分在前面反應區的設備里面或多或少仍然是存在的，這就給反應區設備，特別是設備中的換熱器的壽命造成很大的損害。如圖I所示，現有技術中，煤化工行業用的換熱器(俗稱黑水換熱器)主要包括殼體(Γ )、與殼體(Γ ) 一端部相連接并具有流體入口(20’)的管箱(2’)、設置在管箱(2’)內的擋板(3’)、固定設置在殼體(Γ)上的管板(4’)、兩端固定在所述管板(4’)上的換熱管管束(5’)。使用時，通過讓含有灰分的流體走管程，實踐中發現以下問題1)流體入ロ都在管箱筒體上或封頭上，流體過來方向都要改變，流體發生偏轉到管板前雜亂無章，給管板和管板上管頭的焊縫造成渦流磨損，給分程擋板也帶來磨損；2)在管板焊接時由于焊·接變形，管板內凹，擋板無法與管板及擋板墊板壓緊，導致流體竄過這個間隙也會造成嚴重的磨損；3)如果讓含有灰分的流體走殼程則磨損依然如此；4)由于流體中攜帶灰分,所以流體的流速要控制在一個范圍內，流速高了磨損嚴重，流速低了灰分沉積嚴重，換熱效果下降，甚至部分換熱管被堵塞。因此，現有的普通換熱器結構的設備維修成本高，且給設備運行存在巨大的安全隱患，無法滿足煤化工生產的需要。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種改進的管板式換熱器。為解決以上技術問題，本技術采取如下技術方案一種管板式換熱器，其包括殼體、具有流體入口的管箱、管板、換熱管管束，其中管箱包括與殼體的一端部相連接的連接段、一端形成流體入口的彎管段、將彎管段的另一端與連接段連通的變徑段，所述變徑段的內徑沿流體的流動方向逐漸變大，所述的換熱器還包括直立設置在連接段內的整流板。根據本專利技術的一個優選方面，所述整流板直立設置在變徑段與連接段的交界處。整流板可以采用常規的結構形式例如多孔網板。在變徑段與連接段的交界處設整流板，可以使進入換熱管的流體被最大程度的梳理，從而保證流體進入換熱管的均勻性，徹底解決流體翻轉問題。根據本專利技術的進ー步實施方案換熱器還包括安裝在管板的面向整流板的端部上的耐磨陶瓷板，所述該耐磨陶瓷板在對應換熱管管束的各換熱管處設有將連接段與換熱管導通的導流管，由耐磨陶瓷板承受來自連接段流體的沖擊，解決流體對管板的磨損，延長了管板的使用壽命；再通過由導流管和將管箱的連接段與換熱管的連通，有利于進ー步減小流體對管板及與管頭焊接處的磨損。優選地，在耐磨陶瓷板與管板之間設有硅膠襯墊，耐磨陶瓷板、硅膠襯墊以及管板通過螺紋連接件連接，其中采用硅膠襯墊，主要減小耐磨陶瓷板和管板之間的間隙，進而減少流體竄流至耐磨陶瓷板和管板之間的間隙內，而帶來管板的磨損。根據本專利技術的又ー優選方面，換熱器還包括能夠轉動地設置在換熱管管束的各換熱管內的轉動擾流子，其轉動擾流子一方面清理灰分沉積并強化傳熱，提高換熱效果；另ー方面控制了流體的流速，解決了流體的流速過高而導致的磨損嚴重和流體的流速過低而導致灰分滯留或堵塞換熱管管孔。根據ー個具體方面，轉動擾流子包括水平設置在換熱管內且能夠繞自身軸心線轉動的轉軸以及固定在轉軸上且沿轉軸的長度方向延伸的螺旋繞帶。螺旋繞帶的轉動軌跡與換熱管內壁之間的間隙為O. 8^1. 5mm。轉軸和螺旋繞帶可以由聚四氟こ烯(PTFE)整體澆注而成，或者用輕質合金軋制而成。螺旋繞帶厚度以O. 2 O. 3mm為宜。轉軸為Φ6 Φ8 mm。由于以上技術方案的實施，本技術與現有技術相比具有如下優點本技術將管箱設計成彎管加變徑段加連接段的結構形式，流體入口位于彎管的一端，該結構的管箱可以縮短流體翻轉的空間；此外，在管箱連接段內設整流板，使得流體在進入換熱管前狀態得到梳理后，均勻地進入換熱管，徹底解決流體翻轉問題。因此，本技術的換熱器的磨損大幅降低，設備運行的維護成本減小，設備運行可靠性增加，使用壽命延長。以下結合附圖和具體的實施方式對本技術做進ー步詳細的說明。圖I為現有技術中用于煤化工的換熱器的結構示意圖；圖2為根據本技術的管板式換熱器的主結構示意圖；圖3為圖2中整流板的側視放大示意圖；圖4為圖2的局部剖視放大示意圖；圖5為圖4的側視示意圖；其中1，I’、殼體；2，2’、管箱；20，20’、流體入口 ；21、連接段；22、彎頭段；23、變徑段；3，4’、管板；4、整流板；40、整流孔；5、耐磨陶瓷板；6、換熱管；7、導流管；8、硅膠襯墊；9、螺紋連接件；10、轉動擾流子；100、轉軸;101、螺旋繞帶;102、定位端；3’、擋板;5，、換熱管管束。具體實施方式如圖2至圖5所示，本實施例的管板式換熱器主要包括殼體I、管箱2、管板3、由多個并列的換熱管6構成的換熱管管束。管箱2分為依次連接的連接段21、彎管段22以及變徑段23三部分，其中連接段21的與殼體I 一端部相連接，彎管段22的一端部設有流體入ロ 20，變徑段23的兩端分別與連接段21和彎管段22相連通，特別是變徑段23的內徑沿流體的流動方向逐漸變大。換熱器還包括直立設置在連接段21內的整流板4，其整流板4上均勻的設有多個整流孔40，為了提高梳理的效果，將整流板4直立在變徑段23和連接段21的交界處，可以使進入換熱管6的流體被最大程度的梳理，從而保證流體進入換熱管6的均勻性，徹底解決流體翻轉和流體流態雜亂無章的狀況，改善了流體的流動狀態。本例中，換熱器還包括安裝在管板3的面向整流板4的端部上的耐磨陶瓷板5、用于固定耐磨陶瓷板5和管板3的螺紋連接件9以及填充在固定耐磨陶瓷板5和管板3之間的硅膠襯墊8，其中耐磨陶瓷板5在對應換熱管管束的各換熱管6處設有將連接段21與換熱管6導通的導流管7，由耐磨陶瓷板5承受來自連接段21流體的沖擊，解決流體對管板3的磨損，延長了管板3的使用壽命，再由導流管7和換熱管6的連通，進ー步減小流體直接對管板3及管頭焊接處的磨損。此外，在耐磨陶瓷板5與管板3之間設有硅膠襯墊8，主要是減小耐磨陶瓷板5和管板3之間的間隙，進而減少流體竄流至耐磨陶瓷板5和管板3之間的間隙內，而帶來管板3的磨損。如圖4和圖5所示，本例中的換熱器除了上述結構外，在換熱管管束的各換熱管6內，設有能夠轉動的轉動擾流子10，其轉動擾流子10 —方面清理灰分沉積并強化傳熱，提高換熱效果；另一方面控制了流體的流速，解決了流體的流速過高而導致的磨損嚴重和流體的流速過低而導致灰分滯留或堵塞換熱管6管孔。轉動擾流子10包括沿水平設置在換熱管6內且能夠繞自身軸心線轉動的轉軸100以及固定在轉軸100上且沿轉軸100的長度 方向延伸的螺旋繞帶101，其中轉軸100和螺旋繞帶101可以由聚四氟こ烯(PTFE)整體澆注而成，或者用輕質合金軋制而成，轉軸100的兩端分別轉動設置在換熱管6的流體流入ロ處的耐磨陶瓷板5和設置在換熱管6的流體出口處的擾流子定位端102上。因此，為了提高換熱器的換熱效果和降低換熱管6內的磨損，螺旋繞帶101的轉動軌跡與換熱管6內壁之間的間隙為O. 8^1. 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種管板式換熱器，其包括殼體（1）、具有流體入口（20）的管箱（2）、管板（3）、換熱管管束，其特征在于：所述的管箱（2）包括與所述的殼體（1）的一端部相連接的連接段（21）、一端形成所述流體入口（20）的彎管段（22）、將所述彎管段（22）的另一端與所述連接段（21）連通的變徑段（23），所述變徑段（23）的內徑沿所述流體的流動方向逐漸變大，所述的換熱器還包括直立設置在所述連接段（21）內的整流板（4）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王寧，張建東，范文斌，蔣群，楊衛芳，楊潔，董迎道，朱巨賢，
申請(專利權)人：張家港市江南鍋爐壓力容器有限公司，
類型：實用新型
國別省市：