專利名稱：一種箱式多管程換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于換熱器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種箱式多管程換熱器。
背景技術(shù)：
高分子生產(chǎn)過程中物料的加熱，多采用管殼式(也叫列管式)換熱器。在額定流 量的前提下，為了增加傳熱效率，換熱器設(shè)計時一般采取增加換熱器管程的數(shù)量的方法，以 提高物料在換熱器中的流速，獲得較高的換熱系數(shù)。由于結(jié)構(gòu)原因，傳統(tǒng)的管殼式換熱器管 程數(shù)量一般為1 6個，殼程為一個；每一管程有數(shù)十根管道并行，使物料在換熱器中停留 時間過長，流速也很慢，一般不足0. lm/s ；而殼程(盡管有折流板)的流通截面積也很大， 流速也不高。由于聚合反應(yīng)原料有易受熱聚合的特點，如流速過慢，則易在管壁聚合、結(jié)垢， 時間過長就會發(fā)生管道局部堵塞，且不易被沖開，從而影響換熱效率和產(chǎn)品質(zhì)量。在實際應(yīng) 用中采用增加管程的數(shù)量和加大換熱管管長的方式改善這一缺陷，使得換熱器的體積隨之 過長、過大，發(fā)生堵塞后不便維修、疏通。現(xiàn)有的管箱式換熱器結(jié)構(gòu)大多比較復(fù)雜、易發(fā)生堵塞，且不易清洗。如專利ZL 200720049119. 3中所提到的一種管箱式換熱器，使用的‘換熱管束彎曲成多U形，以順應(yīng)各 側(cè)流道所組成多U形側(cè)流體通道……’。這種所提及的換熱器，雖然可以拆卸蓋板清洗箱體 及換熱管，但U形換熱管彎曲結(jié)構(gòu)部分內(nèi)部將很難清洗干凈，且整個換熱器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)
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發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、換熱系數(shù)高、易清洗、體積小的箱式多管程換熱器。本發(fā)明解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案如下該箱式多管程換熱器包括換熱管、帶有導(dǎo)流腔的管板、端蓋、密封墊片及帶有折流 板的熱媒腔。每個換熱管為直管，換熱管長1000-1600mm，換熱管直徑Φ 20-45，其兩端與管 板相連。管程使用溫度為75-260°C，殼程使用溫度為180-300°C。該箱式多管程換熱器的兩端各一塊管板，管板上開有緊固螺栓孔及兩列通孔；每 個換熱管端口焊接于通孔內(nèi)與管板內(nèi)側(cè)相連，焊接處與管板外側(cè)端面留有一定的距離。其 中左管板從外側(cè)將最上端的一對通孔橫向銑槽相通，銑槽深度不可到達換熱管與管板的焊 縫處，作為流體流道的起點；左管板最末端的一對通孔也從外側(cè)橫向銑槽相連，做為流體流 道的終點；其余左管板通孔按順序由上至下從外側(cè)將相鄰兩孔依次銑槽，形成導(dǎo)流腔，銑槽 深度不可到達換熱管與管板的焊縫處；與左管板對應(yīng)的右管板上也開有數(shù)量相同、排列與 左管板鏡向?qū)ΨQ的通孔，右管板上的兩列通孔均從管板外側(cè)由上至下將相鄰兩孔依次銑槽 相通，形成導(dǎo)流腔，同樣銑槽深度不可到達換熱管與管板的焊縫處。管板外加端蓋，端蓋與管板之間設(shè)有密封墊片，用螺栓將其壓緊固定在管板上，使 管板密封；所有的換熱管通過側(cè)面密封的導(dǎo)流腔相連，形成了在兩端管板之間來回折返的 兩列并聯(lián)的通道。端蓋對應(yīng)管板流道起點與終點處各開一個接口，作為物料進口和物料出口。管板端蓋的數(shù)量可以根據(jù)換熱管數(shù)量的多少設(shè)置成一塊或多塊；若為多塊端蓋時，最上 面的端蓋對應(yīng)管板流道的起點處開一個接口，做為物料進口，及最下面的端蓋對應(yīng)流道終 點處開一個接口，做為物料出口。熱媒腔為安裝換熱管的箱體外殼與兩管板周邊焊接形成的封閉腔，熱媒腔上下分 別設(shè)有熱媒進口和熱媒出口 ；熱媒腔內(nèi)部沿?fù)Q熱管方向設(shè)有多個折流板。本發(fā)明的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單、換熱系數(shù)高、易清洗、體積小，維修使用方便。


附圖1為本發(fā)明箱式多管程換熱器結(jié)構(gòu)簡圖。附圖2為左管板外側(cè)結(jié)構(gòu)簡圖。附圖3為右管板外側(cè)結(jié)構(gòu)圖。附圖4為箱體剖面圖。附圖5為附圖1中I處的放大示意圖。附圖6為附圖1導(dǎo)流腔的放大圖。圖中1熱媒出口 ；2螺栓；3物料進口 ；4左端蓋；5密封墊；6導(dǎo)流腔；7換熱管；8 物料出口 ；9左管板；10熱媒進口 ； 11箱體外殼；12折流板；13熱媒腔；14右管板；15右端 蓋；16通孑L。
具體實施例方式以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實施例。如附圖所示，包括熱媒出口 1、螺栓2、物料進口 3、左端蓋4、密封墊5、導(dǎo)流腔6、換 熱管7、物料出口 8、左管板9、熱媒進口 10、箱體外殼11、折流板12、熱媒腔13、右管板14、 右端蓋15和通孔16。被加熱的物料經(jīng)過物料進口從換熱管一端進入，流向換熱管另一端，并通過導(dǎo)流 腔進入下一排換熱管。物料依次通過由換熱管-導(dǎo)流腔-換熱管......，從物料出口流出。熱媒由熱媒進口通過若干個與箱體焊接的折流板導(dǎo)流，熱交換后的熱媒通過熱媒 出口流出。由于換熱器管程流道數(shù)量少，在額定流量下其流速相對較高(》0. 5m/s)，可以有 效地防止管道淤堵現(xiàn)象發(fā)生。如果已經(jīng)出現(xiàn)管道淤堵現(xiàn)象(通常為非正常原因造成)，則換 熱器管程流速及差壓將會有較大幅度提升，進而將淤堵物沖開，達到自潔。即使換熱器發(fā)生 淤塞堵死現(xiàn)象(通常為非正常原因造成)，則可拆卸下?lián)Q熱器兩端的端蓋，很方便地將直短 管中的淤塞物清除，恢復(fù)生產(chǎn)。殼程的多個沿?fù)Q熱管方向排布的折流板，盡可能地縮小了熱媒的流通截面積，加 大了熱媒的流速和殼程的長度，使換熱效率得到提高。錦綸6聚合生產(chǎn)過程中作為其原料己內(nèi)酰胺預(yù)熱器使用下表為同一工廠中，傳統(tǒng)20m2管殼式換熱器及本發(fā)明的IOm2換熱器進行熱媒換熱 的比較實例
4 表中可以看出傳統(tǒng)管殼式換熱器傳熱系數(shù)很低，從調(diào)節(jié)閥的開度上可以看出它 已沒有多少提高產(chǎn)量空間；本發(fā)明相比傳統(tǒng)換熱器具有很大的優(yōu)勢。
權(quán)利要求
一種箱式多管程換熱器，包括換熱管、帶有導(dǎo)流腔的管板、端蓋、密封墊片及帶有折流板的熱媒腔，其特征在于，每個換熱管(7)為直管，換熱管長1000 1600mm，換熱管直徑Φ20 45，其兩端與管板相連；該箱式多管程換熱器的兩端各一塊管板(9、14)，管板上開有緊固螺栓孔和兩列通孔(16)；每個換熱管端口焊接于通孔內(nèi)與管板內(nèi)側(cè)相連，焊接處與管板外側(cè)端面留有距離；管板(9)從外側(cè)將最上端的一對通孔橫向銑槽相通，銑槽深度不可到達換熱管與管板的焊縫處，作為流體流道的起點；管板(9)最末端的一對通孔也從外側(cè)橫向銑槽相連，做為流體流道的終點；其余管板(9)通孔從管板外側(cè)按順序由上至下將相鄰兩孔依次銑槽，形成導(dǎo)流腔(6)，銑槽深度不可到達換熱管與管板的焊縫處；與管板(9)對應(yīng)的管板14上開有數(shù)量相同、排列與管板(9)鏡向?qū)ΨQ的通孔，管板(14)上的兩列通孔均從管板外側(cè)由上至下將相鄰兩孔依次銑槽相通，同樣銑槽深度不可到達換熱管與管板的焊縫處；管板外加端蓋(4、15)，端蓋與管板之間設(shè)有密封墊(5)，用螺栓(2)將其壓緊固定在管板上，使管板密封；所有的換熱管通過側(cè)面密封的導(dǎo)流腔相連，形成了在兩端管板之間來回折返的兩列并聯(lián)的通道；端蓋(4)對應(yīng)管板流道起點與終點處各開一個接口，做為物料進口(3)和物料出口(8)；每側(cè)端蓋的數(shù)量根據(jù)換熱管數(shù)量的多少設(shè)置一塊或多塊；熱媒腔為安裝換熱管的箱體外殼(11)與兩管板周邊焊接形成的封閉腔，熱媒腔(13)上下分別設(shè)有熱媒進口(10)和熱媒出口；熱媒腔內(nèi)部沿?fù)Q熱管方向設(shè)有多個折流板(12)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種箱式多管程換熱器，屬于換熱器技術(shù)領(lǐng)域。該箱式多管程換熱器，包括換熱管、帶有導(dǎo)流腔的管板、端蓋、密封墊片及帶有折流板的熱媒腔，換熱管為直管，換熱管長1000-1600mm，換熱管直徑Φ20-45，其兩端與管板相連；管板上開有緊固螺栓孔及兩列通孔；每個換熱管端口焊接于通孔內(nèi)與管板內(nèi)側(cè)相連，焊接處與管板外側(cè)端面留有距離；從管板外側(cè)將(橫向或縱向相鄰的)通孔兩兩銑槽相連，形成導(dǎo)流腔，銑槽深度不可到達換熱管與管板的焊縫處。管板外加端蓋，所有的換熱管通過側(cè)面密封的導(dǎo)流腔相連；上端蓋上部及下端蓋下部各設(shè)一個接口，作為物料進口和物料出口；熱媒腔為安裝換熱管的箱體外殼與兩管板周邊焊接形成的封閉腔，設(shè)有熱媒進口、熱媒出口及多個折流板。本發(fā)明的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單、換熱系數(shù)高、易清洗、體積小，維修使用方便。
文檔編號F28D1/06GK101929808SQ201010192979
公開日2010年12月29日 申請日期2010年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月30日
發(fā)明者劉敏, 龐勁風(fēng), 梁玲, 馬路 申請人:大連海新工程技術(shù)有限公司