[发明专利]换热器

说明书

本发明公开了一种换热器，包括：中心管，所述中心管从换热器的上端延伸至换热器的下端；中心腔室，所述中心腔室用于容纳所述中心管的上部分，所述中心腔室一侧设有出口管；与所述中心腔室连接的筒体，所述筒体用于容纳所述中心管的下部分；以及换热管束，所述换热管束设于所述筒体内，并围绕所述中心管布置；其中，管程流体从换热器的上端沿中心管流至换热器的下端，并从换热器的下端沿换热管束流至中心腔室，再从出口管流出；所述筒体的上部设有入口窗，所述筒体的下部设有出口窗，壳程流体从所述入口窗流入并从所述出口窗流出。

技术领域

本发明的实施例涉及热交换领域，特别涉及一种换热器。

背景技术

在核电行业和化工行业，换热器是使用率很高的工艺设备。通常，换热器内设有换热管，管程流体在换热管内部流通；同时，换热器浸没在浸没容器的壳程流体中，壳程流体进入换热器壳体内并在换热管外部流通，由此实现具有较大温差的管程流体和壳程流体之间的换热。

由于换热器需要浸没于壳程流体中，那么出于布置的需要以及保持设备紧凑的目的，壳程流体要求在换热器的同一端引入和引出。一般而言，对于这种情况，管程分为两程即可解决，使得管程流体做一次往返。

然而，对于管程分为两程的换热器，往往换热量并不是平均承担，由此导致换热器内温度分布不均匀，热应力问题随之而生。对于一些使用工况特殊，对热应力较为敏感的情况，这种换热器就不再适用。

因此，有必要研究一种管程流体在同一端引入引出，并且不会导致温度场分布不均而产生较大热应力的换热器。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有中心管结构的换热器，以解决上述技术问题中的至少一个方面。

根据本发明的一个方面，提出了一种换热器，包括：中心管，所述中心管从换热器的上端延伸至换热器的下端；中心腔室，所述中心腔室用于容纳所述中心管的上部分，所述中心腔室一侧设有出口管；与所述中心腔室连接的筒体，所述筒体用于容纳所述中心管的下部分；以及换热管束，所述换热管束设于所述筒体内，并围绕所述中心管布置；其中，管程流体从换热器的上端沿中心管流至换热器的下端，并从换热器的下端沿换热管束流至中心腔室，再从出口管流出；所述筒体的上部设有入口窗，所述筒体的下部设有出口窗，壳程流体从所述入口窗流入并从所述出口窗流出。

根据一些实施方式，所述中心腔室包括沿换热器径向延伸的第一腔室和沿换热器轴向延伸的第二腔室，所述出口管设于所述第二腔室一侧。

根据一些实施方式，所述换热器还包括壳体，所述壳体围绕所述中心腔室设置。

根据一些实施方式，所述壳体上设有支座，所述支座用于将换热器安装至浸没容器。

根据一些实施方式，所述换热器还包括隔热结构，所述隔热结构设于所述壳体与所述第二腔室之间，并靠近所述支座设置。

根据一些实施方式，所述筒体的上端设有上管板，所述筒体的下端设有下管板，所述换热管束的两端分别安装至所述上管板和所述下管板。

根据一些实施方式，所述换热器的下端设有下封头，所述中心管伸入所述下封头内。

根据一些实施方式，所述下封头连接至所述下管板，并且连接处留有间隙。

根据一些实施方式，所述下封头内设有流量分配结构。

根据一些实施方式，所述中心管与所述流量分配结构之间留有间隙。

根据一些实施方式，所述换热管束设有弯曲段，用于补偿换热管束与筒体之间的热膨胀差。

根据一些实施方式，所述换热管束的弯曲段沿环状排列。

根据一些实施方式，所述换热器还包括沿换热器的轴向排列的多个支撑结构，用于支撑所述换热管束。