[发明专利]一种高温冷却器换热管束支撑装置

说明书

本发明涉及一种高温冷却器换热管束支撑装置，包括左盖板、承力板和右盖板，左盖板与右盖板分别固连在承力板左右两侧，左盖板与右盖板分别与承力板之间具有空隙，所述空隙为流道，左盖板上下两端固连有若干个管接头，管接头与流道相通，本发明具有避免因支撑管板过热变形引起管束拉脱和剪切破坏的优点。

技术领域

本发明涉及换热器设计制造技术领域，尤其涉及一种高温冷却器换热管束支撑装置。

背景技术

高温气体冷却器是电弧风洞中最重要的热交换系统。常规工业标准U型管壳式换热器通常仅有一块管板，不考虑冷却，开孔设计时并不考虑局部补强，对于大尺度电弧风洞高温气体冷却器而言，这种设计型式并不适用。主要原因有：一是电弧风洞高温冷却器采用气体横掠管束方式，需要考虑抑制高速高温气流引起的管束振动影响；二是电弧风洞高温冷却器管束支撑板处于高焓气流中，不采用冷却设计会产生较大的热变形，引起管束拉脱或剪切破坏；三是电弧风洞高温冷却器管束支撑板所处热环境与力学环境复杂，开孔设计时需要考虑补强，防止强度不足引起冷却器破坏；四是电弧风洞高温气体最高焓值可达到30MJ/kg(温度可超过6000K)以上，规格不一的管束采用U型连接，较大尺寸的整体管板设计，对制造、安装和维护带来较大困难。

这些因素的限制需要采用新的支撑管板方法来实现设计需求。

因此，针对以上不足，需要提供一种高温冷却器换热管束支撑装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的缺陷，提供了一种高温冷却器换热管束支撑装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高温冷却器换热管束支撑装置，包括左盖板、承力板和右盖板，左盖板与右盖板分别固连在承力板左右两侧，左盖板与右盖板分别与承力板之间具有空隙，所述空隙为流道，左盖板上下两端固连有若干个管接头，管接头与流道相通。

通过采用上述技术方案，从管接头内通入冷却水，冷却水沿流道流经支撑装置的各处，使支撑装置具有水冷作用，并且利用夹层结构使支撑装置的结构强度更高，实现换热管束的支撑和振动抑制，从而解决大尺度(直径超过2m，或者截面积超过2m×2m)高温气体(超过6000K)冷却器内部管组支撑板开孔后强度不足、高温下易变形、制造过程中的工艺控制难等问题。

作为对本发明的进一步说明，优选地，承力板厚度大于左盖板与右盖板厚度的总和。

通过采用上述技术方案，保证支撑装置具有足够的结构强度，能稳定支撑环管和换热管。

作为对本发明的进一步说明，优选地，承力板内插接有环管套管，环管套管包括内管、盖板和外管，内管贯穿左盖板、承力板和右盖板，两个外管分别固连在左盖板和右盖板上，盖板固连在内管与外管端口处。

通过采用上述技术方案，设置环管套管实现对开孔削弱位置的补强，使支撑装置满足对管束的支撑要求。

作为对本发明的进一步说明，优选地，内管、盖板和外管之间形成流腔，流腔与流道相通。

通过采用上述技术方案，可使流道内的冷却液流入流腔内，实现了对环管开孔位置的冷却。

作为对本发明的进一步说明，优选地，左盖板、承力板和右盖板与内管、盖板和外管均通过氩弧焊连接。

通过采用上述技术方案，保证各个连接端头的稳固性，不易被热流体吹裂而影响连接强度。

作为对本发明的进一步说明，优选地，左盖板、承力板和右盖板中部开设有若干排管孔，所述管孔内插接有换热管套，换热管套内插接有换热管。

通过采用上述技术方案，将换热管的分布简化到成排分布，使冷却器内管束分布均匀整齐，方便后期维护人员找出问题所在，同时起到支撑和约束管排的作用。

作为对本发明的进一步说明，优选地，所述管孔的排数为偶数。