[实用新型]挠性头式换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热交换装置，具体地讲，本实用新型涉及一种内置消除结构内应力的换热器。

背景技术

换热器属于一种传统的通用类产品，其结构特征是同一壳体内置的不同介质互不掺和仅作热交换。由于壳体内置的换热介质与换热管内的被换热介质存在温差，必然造成结构内应力。为了减缓结构内应力对换热器的破坏力，现有技术普遍在换热器与连接管道之间配套管道补偿装置，以便吸收或补偿由结构内应力引发的轴向推力。因换热器壳体载压，其壁厚比内置换热管的管壁厚许多，故要求外置管道补偿装置中的弹性补偿元件需要有相应刚性。配备厚壁波纹管的管道补偿器尽管完全能做到轴向补偿，但制作难度大、生产成本高、补偿动作灵活性差。

实用新型内容

本实用新型主要针对现有技术在换热器壳体外置管道补偿装置的不足，提出一种在壳体内设有管道补偿装置的挠性头式换热器，该结构简单、合理，所配套的弹性补偿元件壁厚薄，柔性足，补偿灵活。

本实用新型通过下述技术方案实现技术目标。

挠性头式换热器，它包括壳体、内封头、管板、折流板、换热管和管道补偿装置。所述壳体是一种设有支座的卧姿圆柱形容器，左段上管壁设有朝上的壳程进口，右段底部管壁设有朝下的壳程出口，在壳体内壁顺轴向等间距上下交错连接折流板。所述换热管是顺壳体轴向安置的直管，一簇等长平行排列的换热管相间贯穿折流板，换热管两端以管板径向定位且作相互密封连接。所述内封头为球冠状，位于两端的内封头分别以敞口与相邻的管板外圆密封连接，处在换热管左端的内封头球冠中部设有轴向贯穿壳体的管程进口。其改进之处在于：位于换热管右端的内封头球冠中部与壳体右端面相间处设有管道补偿装置，轴向贯通壳体右端面的管程出口直连管道补偿装置，构成壳体与内置换热管出口之间的挠性结构。

上述结构中的管道补偿装置用于轴向补偿，优选波纹管补偿器或套筒补偿器。

本实用新型与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、壳体与换热管出口之间配置管道补偿装置，构成一种具有挠性的补偿结构，有利于运行时充分消除轴向推力；

2、换热器的壳体内置管道补偿装置，结构简单，制作容易；

3、位于换热器壳体内腔的管道补偿装置，直接接触换热介质，增加有效换热面积，提高了换热效率。

附图说明

图1是本实用新型结构剖面示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本实用新型作进一步说明。

图1所示的挠性头式换热器，是一种用于液化天燃气与常温水热交换的实施例，它包括壳体1、内封头2、管板3、折流板4、换热管5和管道补偿装置6。所述壳体1是一种设有支座1.3的卧姿圆柱形容器，左段上管壁设有朝上的壳程进口1.1，右段底部管壁设有朝下的壳程出口1.2，换热介质为常温的水，水从壳程进口1.1引入，再从壳程出口1.2排出。在壳体1内壁顺轴向等间距上下交错连接折流板4，换热管5是一种顺壳体1轴向安置的直管，一簇等长平行排列的换热管5相间贯穿折流板4，换热管5两端以管板3径向定位且作相互密封连接。所述内封头2为球冠状，位于两端的内封头2分别以敞口与相邻的管板3外圆密封连接，处在换热管5左端的内封头2球冠中部设有轴向贯穿壳体1的管程进口2.1。位于换热管5右端的内封头2球冠中部与壳体1右端面相间处设有管道补偿装置6，本实施例中的管道补偿装置6为波纹管补偿器。轴向贯通壳体1右端面的管程出口2.2直连管道补偿装置6，构成壳体1与内置换热管5出口之间的挠性结构，有利于消除轴向推力。本实施例用于液化天燃气与常温水作热交换，因液化天燃气冷藏温度为-180℃，热交换温差较大，热交换时必然在壳体1与换热管5结合部产生较大的内应力。该内应力中破坏性最强的是轴向推力，热交换时产生的轴向推力被内置的管道补偿装置6吸收或补偿。本实施例中的管道补偿装置6采用弹性变形大、补偿灵活、结构简单的波纹管补偿器，充分利用波纹管的弹性变形来吸收或补偿轴向推力，大大减少温差带来的结构内应力，提高配套换热器的安全性和使用寿命。另外，内置的管道补偿装置直接接触换热介质，有效增加换热面积，有利于提高换热效率。

本实用新型中内置的管道补偿装置6，主要按工作压力来选择，低、中压场合选用波纹管补偿器，中高压场合则选用套筒补偿器，这两类补偿器均能达到预期的技术效果。