本發(fā)明涉及換熱器技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種徑向列管式換熱器。
背景技術(shù):
列管式換熱器是目前化工生產(chǎn)上應(yīng)用最廣的一種換熱器。它主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。一般可采用普通碳鋼、紫銅、或不銹鋼等制作。
列管式換熱器在進行換熱時,一種流體由封頭的連結(jié)管處進入,在管內(nèi)流動,從封頭另一端的出口管流出,這稱之管程;另-種流體由殼體的接管進入,從殼體上的另一接管處流出,這稱為殼程。管程與殼程之間通過換熱管進行間壁式換熱,所以換熱管是列管式換熱器中主要傳熱部件,置于筒體之內(nèi),用于兩介質(zhì)之間熱量的交換。
由此可見傳統(tǒng)列管式換熱器都是基于換熱管內(nèi)外的熱傳導來對介質(zhì)進行冷卻或加熱,換熱管的總量成為滿足換熱要求的主導因素。而傳統(tǒng)列管式換熱器設(shè)備換熱面積F(平方米)的計算,就是兩管板內(nèi)側(cè)間距離內(nèi)所有換熱管的外表面積之和:F=n*L*3.14*D,其中:n=管子的數(shù)量(根);L=兩管板內(nèi)側(cè)間距離(米);D=換熱管外直徑(米)。
在化工及煉油行業(yè)中,采用傳統(tǒng)的列管式換熱器在進行換熱時,經(jīng)常發(fā)生由于換熱管腐蝕泄漏,造成管束更換很頻繁使得經(jīng)濟成 本上升。同時由于傳統(tǒng)換熱器有法蘭、管板、折流板等零件使得換熱器成本大大上升,不利于工業(yè)生產(chǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種改變傳統(tǒng)列管式換熱器內(nèi)換熱管的排列,使換熱管的排列與筒體垂直,可以同時完成管程殼體與換熱管的換熱,增大換熱面積,改變傳統(tǒng)換熱器內(nèi)部換熱管壁的厚度,增加使用壽命,節(jié)約成本。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
徑向列管式換熱器,包括筒體,其所述筒體包括內(nèi)管箱和外管箱,以及殼程筒體,所述殼程筒體在內(nèi)管箱和外管箱之間,所述殼程筒體內(nèi)設(shè)置有換熱管。
所述換熱管圍繞內(nèi)管箱呈徑向放射性排列,此種結(jié)構(gòu)能減少管程介質(zhì)的流通阻力,對于管程是粘稠介質(zhì)時優(yōu)點尤其突出。
所述內(nèi)管箱、外管箱、換熱管三者之間相通,以便液體在三者之間流動,
所述內(nèi)管箱的一側(cè)設(shè)置有管程進口,管程出口設(shè)置在外管箱上,與管程進口同側(cè)的殼程筒體上設(shè)置有殼程進口,另一側(cè)設(shè)置于殼程出口。
進一步的,所述管程進口與內(nèi)管箱、管程出口與外管箱密封連接。
進一步的,所述殼程進口和殼程出口與換熱管連接。
進一步的,所述換熱管與內(nèi)管箱、外管箱、殼程筒的管壁厚度可以相同或不同,避免了由于內(nèi)部液體對不同厚度管壁的壓強不同 而造成的使用壽命不同,減少了泄漏機率。
進一步的,所述換熱器的換熱面積F/平方米如下式所示:
F=n*L1*3.14*d+L2*3.14*D1+L3*3.14*D2;
其中:n=同規(guī)格管子的數(shù)量/根;L1=換熱管長度/米;L2=內(nèi)筒體長度/米;L3=外筒體長度/米;d=換熱管外直徑/米;D1=內(nèi)筒體直徑/米;D2=外筒體直徑/米。內(nèi)外管箱筒體壁也參與了換熱,換熱面積明顯增加。
有益效果
增大換熱管的壁厚,減少了泄漏機率,同時減去了管板、折流板等零件,使換熱器的金屬用材大大減少,節(jié)省了經(jīng)濟成本,除了換熱管外壁,內(nèi)外管箱筒體壁也參與了換熱,能夠使換熱面積增加;省去了傳統(tǒng)換熱管的管板、折流板等零部件,減少了螺栓墊片等密封結(jié)構(gòu),使得換熱器重量減輕,降低了成本。結(jié)構(gòu)簡單,維修方便。
附圖說明
后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中:
圖1為本發(fā)明縱向剖面示意圖。
圖2為本發(fā)明換熱管排列示意圖。
圖中:外管箱1;換熱管2;內(nèi)管箱3;殼程出口4;管程進口5; 殼程筒體6;管程進口7;殼程進口8。
具體實施方式
如圖1,徑向列管式換熱器,包括筒體,其所述筒體包括內(nèi)管箱和外管箱,以及殼程筒體,所述殼程筒體在內(nèi)管箱和外管箱之間,所述殼程筒體內(nèi)設(shè)置有換熱管。
圖2所示,所述換熱管圍繞內(nèi)管箱呈徑向放射性排列,
換熱管可以每層短管束層疊放射性的方式排列,每層換熱管之間通過連接管相通;此種結(jié)構(gòu)能減少管程介質(zhì)的流通阻力,對于管程是粘稠介質(zhì)時優(yōu)點尤其突出。
換熱管可以為U形管,首尾相接縱向呈蛇形,以放射性形式圍繞在內(nèi)管箱和外管箱之間;此種結(jié)構(gòu)能夠增加管程介質(zhì)換熱面積,提高換熱效率。
所述內(nèi)管箱、外管箱、換熱管三者之間相通,以便液體在三者之間流動,
所述內(nèi)管箱的一側(cè)設(shè)置有管程進口,管程出口設(shè)置在外管箱上,與管程進口同側(cè)的殼程筒體上設(shè)置有殼程進口,另一側(cè)設(shè)置于殼程出口。
進一步的,所述管程進口與內(nèi)管箱、管程出口與外管箱密封連接。
進一步的,所述殼程進口和殼程出口與換熱管連接。
進一步的,所述換熱管與內(nèi)管箱、外管箱、殼程筒的管壁厚度可以相同或不同,避免了由于內(nèi)部液體對不同厚度管壁的壓強不同而造成的使用壽命不同,減少了泄漏機率。
進一步的,所述換熱器的換熱面積F/平方米如下式所示:
F=n*L1*3.14*d+L2*3.14*D1+L3*3.14*D2;
其中:n=同規(guī)格管子的數(shù)量/根;L1=換熱管長度/米;L2=內(nèi)筒體長度/米;L3=外筒體長度/米;d=換熱管外直徑/米;D1=內(nèi)筒體直徑/米;D2=外筒體直徑/米。內(nèi)外管箱筒體壁也參與了換熱,換熱面積明顯增加。
圖1和圖2中箭頭指向為管程內(nèi)流體流動方向,管程流體先經(jīng)由內(nèi)部管箱進入后流經(jīng)換熱管,從外端管箱流出,殼程介質(zhì)在殼程筒體內(nèi)的換熱管內(nèi)流動,管程流體通過換熱管及兩側(cè)箱箱壁進行換熱,除了換熱管外壁參與換熱外,內(nèi)外管箱筒體壁也參與了換熱,省去了傳統(tǒng)換熱管的管板、折流板等零部件,使得換熱器重量減輕,成本大大降低。并且降低了管程介質(zhì)的流通阻力,結(jié)構(gòu)簡單,維修方便。
上述說明并非是對本發(fā)明的限制,本發(fā)明也并不僅限于上述舉例,本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換,也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。