[实用新型]一种管壳式换热器

说明书

技术领域

本实用新型属于一种热交换设备，特别涉及用于石油炼制、化工和其他的两种流体介质进行热交换的技术领域。

现有技术

目前常用的管壳式换热器所用的传热管为圆形管子。根据国家标准，管壳式换热器的最常用的管子直径为25mm与19mm两种。这种换热器的优点是结构坚固、弹性大，缺点是传热效率低、紧凑性差，所占的空间较大。此外，近年来在低温场合也出现了一种铝制壳管式换热器，它的特点是在壳管内有多个平行的换热扁管，用同一种铝材经钎焊面而成。这种换热器仅能用于低温的制冷行业，不能适应于石油化工的高温场合。另外近期还出现一种金属换热器异形波纹管。这些异形波纹管共同的特征是所有波纹都是向外凸出的。这些外凸波纹的缺点是带来异形管所占的横截面积较大，因而所占的空间较大，排管的数减少，达不到紧凑性的要求。对于流体在管内流动时，亦有不利影响，会引起外凸波纹部分由于流动截面增大流速下降，造成污垢沉积现象，影响传热性能。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种管壳式换热器，以解决传统的管壳式换热器存在的传热效率低、因紧凑性差，导致的所占空间较大等问题。

本实用新型所述的一种管壳式换热器，包括一个扁管及相应的扰流装置构成的管束、壳程进口、管程出口、管程管箱、圆筒形壳体、支座、壳程出口、膨胀节和管程进口；换热器采用扁内波纹管作为传热元件，扁内波纹管之间设置有改变管外流体流动方向的扰流装置。

如上述的管壳式换热器，管束由扁内波纹管构成，扁内波纹管的两侧外表面上压制有内凹波纹，凹形波纹的深度小于扁管内腔间隙的二分之一，波纹沿管纵轴线的间距为30mm至500mm；内凹形波纹上口直径为5mm至10mm。

如上述的管壳式换热器，其中扁内波纹管的短轴b长度从4mm至15mm，长轴a长度从10mm至80mm。

如上所述的管壳式换热器，壳体内扁内波纹管管排之间设置了供改变壳程流体方向的扰流装置，扰流装置是由若干个扰流圈构成，扰流圈设置在扁波纹管之间的壳程流体流道上，扰流圈的纵向间距为200mm至1000mm。

如上所述的管壳式换热器，扁内波纹管的两端通过专门的加工制作，平滑过渡成相适宜管径的圆形管端，圆形管端与管板相连接；圆形管端部分的长度在50mm至300mm之间。

如上所述的管壳式换热器，在管束的下端设置一个将进入管束的介质均匀地分配到管束的内部，以防止大型换热器的偏流倾向的分配器。

如上所述的管壳式换热器，在管束下端与壳程进口之间设置了一个膨胀节。

如上所述的管壳式换热器，管束是由多个扁内波纹管规律排布而成，扁内波纹管管间的距离稍大于扁内波纹管的扁长轴长度；扁内波纹管管排间的距离等于或不等于扁波纹管的扁向厚度。

本实用新型的扁内波纹管管壳式换热器具有良好的综合性能，适用于石油化工高温、高压、易燃易爆、有毒的苛刻操作条件下运行。在相同的工艺条件下它的传热系数可比普通管壳式换热器提高50％以上，在相同的体积下它的排管面积比普管壳式多60％至1倍。扁内波纹管管壳式换热器有较高紧凑性，利于设备的大型化，单台换热器的面积可达到10000m²以上，这是一般管壳式换热器难于达到的。采用本实用新型的换热器可以显著地节省投资和占用空间，它是一种有广泛应用前景的高效紧凑的新型换热设备。

附图说明

图1是实用新型的管壳式换热器安装结构示意图。

图2是实用新型的管壳式换热器的扁内波纹管束结构示意图。

图3是本实用新型的管壳式换热器的扁内波纹管断面结构示意图。

图4是图3的B向结构示意图。

图5是图3的A向结构示意图。

图6是图3的C-C剖面图。

图7是本实用新型的扁内波纹管在壳体内的布管图。

图8是本实用新型的扁内波纹管的管间扰流圈位置示意图。

图9是图8的沿A-A方向的剖视图。

图10是图8的沿B-B方向的剖视图。

具体实施方式