[实用新型]一种U形管式多股流换热器管箱结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种U形管式多股流换热器管箱结构，该结构能有效改善管板及其附近的热应力分布。

背景技术

在天然气液化工艺中，常将U形管式换热器用于多股流换热，由于天然气进出口温差比较大，造成管板进出口交界处的局部热应力较大，给换热器运行带来很大风险，而另一股流体的进出口温差则相对于天然气来说要小很多。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是降低U形管多股流换热器管板进出口交界附近的局部热应力。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种U形管式多股流换热器管箱结构，包括管箱端盖、接管、导流筒、法兰、管板和分程隔板，该管箱结构能对换热器管程的流体进行分流，使一部分进出口温差较小的流体的走换热器进出口交界上下的一排或者几排换热管，从而降低管板进出口交界处的温差，达到降低管板局部热应力的目的。

其中，所述导流筒位于换热器进出口端。

其中，所述导流筒中设有分程隔板，分程隔板分别位于导流筒进出口交界处及其上下两侧，所有分程隔板皆从管箱端盖延伸到管板，所有分程隔板与管箱端盖、管板以及导流筒体焊接在一起。

其中，所述导流筒与换热器管板法兰焊接在一起。

其中，所述管箱端盖位于管箱导流筒与管板法兰焊接端的另一端。

其中，所述管箱端盖设有多个进出口接管。

其中，所述管箱端盖与导流筒焊接在一起。

本实用新型的优点在于：

通过管箱结构使一部分进出口温差较小的流体走换热器进出口两侧，降低了换热器管板进出口附近的温差，改善了换热器管板进出口附近的局部热应力分布，降低了换热器运行中的风险。

附图说明

利用附图对实用新型进行进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图2为一般的六进口六出口的多股流U型管式换热器流体排布示意图。

图3为本实用新型实施例的流体排布示意图。

图中：1管箱端盖；2进口接管；3丙烯进口接管；4丙烯出口接管； 5出口接管；6分程隔板；7管板；8法兰；9导流筒；10天然气通道；11.丙烯通道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

如图一所示，一种U形管式多股流换热器管箱结构，包括管箱端盖1、进口接管2、出口接管5、导流筒9、法兰8、管板7和分程隔板6，所述导流筒9位于换热器进出口端，所述导流筒9右端与法兰8焊接在一起，右端与管箱端盖1相焊接，其特征在于：所述导流筒9中设有分程隔板6，分程隔板6分别位于导流筒9进出口交界处及其上下两侧，所有分程隔板6皆从管箱端盖1延伸到管板7，所有分程隔板6与管箱端盖1、管板7以及导流筒9焊接在一起, 所述管箱端盖1上设置分别设置有与分程隔板6之间的腔体相连通的丙烯进口接管3和丙烯出口接管4。

所述管箱端盖1设有2个以上的进口接管2和出口接管5。

如图1所示，管程有两股流体，一股是天然气，一股是丙烯，其中丙烯的进出口温差比天然气进出口温差小很多，让一部分丙烯从丙烯进口接管3进去，在导流筒9中由于分程隔板6的存在，这股流体从进出口交界的上面一排或者几排U形管流过，然后从丙烯出口接管4出来。天然气和剩下的丙烯则从进口接管2通入，从出口接管5出来。

如图2所示，这是一个一般的六进口六出口的多股流U型管式换热器流体排布示意图，上半部分为进口，下半部分为出口，天然气通道10内流通天然气，进口温度为200K，出口温度为100K，则进出口温差为100K；丙烯通道11内流通丙烯，进口温度为180K，出口温度为130K，则进口温度为50K。丙烯的进出口温差比天然气的进出口温差小很多，因为热应力跟温差成正比，温差越大则热应力越大，天然气进出口温差为100K，温差较大，造成天然气进出口交界处的局部热应力较大，而丙烯进出口附近的局部热应力则相对比较小。

如图3所示，这是本实用新型实施例的流体排布示意图，由六进口六出口变成七进口七出口，上半部分是进口，下半部分是出口, 天然气通道10内流通天然气，进口温度为200K，丙烯通道11内流通丙烯，进口温度为180K，因为只是改变流体的排布方式，换热器的总传热热效率不变，故天然气的出口温度为100K，丙烯的出口温度为130K。在这种流体排布中，换热器进出口交界处上下通入的是丙烯，丙烯的进出口温差比较小，从而降低了换热器进出口交界处的局部热应力。

本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。