[实用新型]带有固定管束翻边孔的管壳式换热器

说明书

本实用新型涉及管壳式换热器的改进。

管壳式换热器做为一种量大面广的换热设备，已被广泛应用在石油、化工、轻工、动力等行业中。大量已知的管壳式换热器由于传热管是直管，其换热效率显然极低，浪费了能源。中国专利90213536.8公开了一种传热管壁带凸起的换热器，其传热效率优于前者，受到人们的重视。但是由于加工中传热管全长上上百个凸起的外径尺寸不易控制，所以折流板孔与传热管之间间隙不易保证，设备运行中管束易发生振动，导致磨损破坏，此外受工艺所限，这种类型的小直径管束及耐高压的厚壁管均难于加工制做，因而不利于它的广泛应用。

本实用新型的目的是提供给用户一种既强化传热好、能承受高温高压、适用范围广、结构简单、易于加工又易于实现良好的支撑与固定、运行安全可靠、安装维修方便的新的管壳式换热器。

本实用新型由壳体、传热管、折流板、热介质进口、热介质出口、冷介质进口、冷介质出口、拉杆、防冲板组成。它的特点是传热管管壁上设置有凹入的环状双弧面等节距且垂直于母管轴线的沟槽，它的折流板上带有用于固定与支撑传热管的翻边孔，该翻边孔也可用带有导向衬套的孔替代。

下面结合附图看本实用新型的实施例。

图1为本实用新型总装示意图。

图2为本实用新型的传热管示意图。

图3为本实用新型折流板上翻边孔示意图。

图4为本实用新型折流板上带有导向衬套的示意图。

在附图1中，1为冷介质进口，2为冷介质出口，3为防冲板，4为热介质进口，5为拉杆，6为换热器壳体，7为带有向内凹入的环状双弧面等节距沟槽的传热管，图中只标示出换热器边缘的两根，8为带有用于固定与支撑传热管的翻边孔的折流板，9为热介质出口，10为下管箱。

在附图2中，D为传热管直径，t为管子壁厚。在传热管7的壁面上，以壁面为基准，加工制做出等节距的向内凹入且垂直于母管轴线的环状沟槽，该沟槽深度为e，取e≥1.5t，e≤p／2，其中P为沿传热管全长上的相邻两沟槽间的节距，取P≥D／2，P＜2D，在构成沟槽形状的几何尺寸中，可以是R₁＝R₂，也可以是R₁≠R₂，但取R₁或R₂均≥2t，

R₁和R₂的圆心可重合也可以不重合，即取圆心距L≥0，另外取L≤e，在转接半径R₃及R₄中，可以是

R₁＝R₃， R₂＝R₄，也可以取

R₁≠R₃， R₂≠R₄，本实用新型的传热管直径取值范围可在标准规格14毫米和45毫米范围内任意选择。

在附图3中，在折流板8上，冲压出翻边孔11，其中翻边孔高H应大于或等于传热管7上的沟槽的节距P，其目的是改善传热管束的支撑与固定。

在附图4中，公开了用导向衬套12替化翻边孔的例子，其中衬套高度h亦应大于或等于传热管7上沟槽节距P，其目的也是为了改善传热管束的支撑与固定。

本实用新型的传热管由于采用向内凹入的环状等节距沟槽，使介质在管壁内外的强化传热作用大大加强，测试结果表明其传热效率可提高3～5倍，这就大大降低了设备运行中的能耗，达到节能的目的。另外，以管子外壁面为基准，设置向内凹入的环状沟槽，工艺上易于保证管壁因变形导致的减薄量，传热管最大外径为母管处，其直径尺寸不变，这又保证了管束与折流板孔间的装配间隙，再加上折流板孔采用翻边或带导向衬套，增大了传热管的固定支承面，这就大大改善了管束的固定支撑条件，防止管束振动磨损及失稳，提高了换热器的安全性、可靠性，还大大延长了传热管的使用寿命。本实用新型结构简单，几乎不受管材直径、壁厚规格的限制，传热管可采用碳钢制造，亦可采用薄壁不锈钢管制造，耐锈蚀、耐高温、耐高压、可适用于各种大、中、小型尤其是高压的管壳式换热器设计与制造。