本實用新型涉及一種換熱器，尤其涉及一種管殼式換熱器。

背景技術：

芳烴是有機化工的重要原料，是作為衡量一個國家石化工業(yè)生產能力的標志之一。脫庚烷塔再沸器作為一種芳烴生產的重要部件之一，其功能的好壞對芳烴生產具有重大的影響。

現有的脫庚烷塔再沸器通常為U形管殼式換熱器，在現有使用過程中，上述脫庚烷塔再沸器存在著以下幾種問題：1、殼程出口下方的換熱管，由于介質被充分加熱，汽化程度增加，介質流速增大，導致該區(qū)域的換熱管外壁被沖刷減薄至泄漏。2、通過對介質的流動狀態(tài)分析，管束中段的上幾層換熱管處于介質的滯留區(qū)，易形成類似于縫隙腐蝕的自催化腐蝕環(huán)境，加快了該區(qū)域換熱管外壁的腐蝕速率。3、在運行過程中，管束存在振動，導致換熱管在折流板管孔處的端面摩擦減薄，導致換熱管泄漏。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種管殼式換熱器，以解決換熱管損壞泄漏的問題。

為達此目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種管殼式換熱器，包括管箱以及與管箱連接的殼體，所述殼體內設有若干組U形換熱管，所述U形換熱管的彎管部分處設置有彎管支撐件，且彎曲半徑最小的一組U形換熱管傾斜布置。

作為優(yōu)選，所述彎管支撐件包括置于每組相鄰兩個U形換熱管之間的扁鋼，固接在扁鋼一端的中間固定板，以及固接在扁鋼另一端的防振圓弧板，所述中間固定板固接在殼體內。

作為優(yōu)選，所述彎管支撐件包括若干鋼板條，每個鋼板條上均設有若干半圓形孔，相鄰兩個鋼板條上相對的半圓形孔共同形成通孔，所述U形換熱管的彎管部分穿過所述通孔設置，相鄰兩個鋼板條之間固定連接。

作為優(yōu)選，所述殼體內遠離管箱的一端設有尾部支撐板，所述U形換熱管穿過尾部支撐板設置，中間固定板固接在尾部支撐板上。

作為優(yōu)選，所述殼體上設有殼程進口以及殼程出口，所述殼體內對應殼程進口的位置設有殼程進口支撐板，對應殼程出口的位置設有殼程出口支撐板。

作為優(yōu)選，所述殼體內設有若干雙弓形折流板，所述U形換熱管穿過雙弓形折流板設置。

作為優(yōu)選，所述雙弓形折流板包括沿指向U形換熱管的彎管部分的方向依次交替設置的第一雙弓形折流板和第二雙弓形折流板。

作為優(yōu)選，所述第二雙弓形折流板指向殼程進口的一端開設有排液孔，指向殼程出口的一端開設有排氣孔。

作為優(yōu)選，所述殼體內設有滑道，所述滑道穿設于所述弓形折流板、殼程進口支撐板、殼程出口支撐板以及尾部支撐板上。

作為優(yōu)選，所述第一雙弓形折流板和第二雙弓形折流板、殼程進口支撐板、殼程出口支撐板以及尾部支撐板上均設有滑道孔，所述滑道置于所述滑道孔內。

本實用新型的有益效果：

1、通過在U形換熱管的彎管部分處設置有彎管支撐件，能夠有效減小各U形換熱管之間由于流體沖擊而產生的振動和碰撞，避免了換熱管的泄漏損壞，延長了換熱器的使用壽命。

2、通過將彎曲半徑最小的一組U形換熱管傾斜設置，在不改變換熱器殼體直徑的基礎上，增加了布管數量，提高了換熱效率。

3、通過設置尾部支撐板，增加了整個管束的穩(wěn)定性；通過設置殼程進口支撐板以及殼程出口支撐板，能夠減小進料和出料時換熱管的振動頻率，從而減小管束的振動，避免換熱管損壞泄漏。

4、通過設置雙弓形折流板，不僅降低了殼程介質的流速，減小了殼程介質對U形換熱管的沖刷腐蝕，延長了U形換熱管的使用壽命，還降低殼程的橫流速度，防止了管束的振動。

附圖說明

圖1是本實用新型管殼式換熱器的整體結構示意圖；

圖2是本實用新型管殼式換熱器的殼程進口支撐板的結構示意圖；

圖3是本實用新型管殼式換熱器的殼程出口支撐板的結構示意圖；

圖4是本實用新型管殼式換熱器的布管示意圖；

圖5是本實用新型管殼式換熱器的尾部支撐板的結構示意圖；

圖6是本實用新型管殼式換熱器的U形換熱管彎管部分的支撐設計示意圖；

圖7是本實用新型管殼式換熱器的彎管支撐件的結構示意圖；

圖8是本實用新型圖7的A向結構示意圖；

圖9是本實用新型管殼式換熱器的第一弓形折流板的結構示意圖；

圖10是本實用新型管殼式換熱器的第二弓形折流板的結構示意圖；

圖11是本實用新型實施例2的管殼式換熱器的彎管支撐件的結構示意圖；

圖12是本實用新型圖11的A-A向剖視圖。

圖中：

1、管箱；2、殼體；3、U形換熱管；4、彎管支撐件；5、尾部支撐板；6、殼程進口支撐板；7、殼程出口支撐板；8、雙弓形折流板；9、滑道；10、滑道孔；21、殼程進口；22、殼程出口；41、扁鋼；42、中間固定板；43、防振圓弧板；4a、鋼板條；81、第一雙弓形折流板；82、第二雙弓形折流板；821、排液孔；822、排氣孔。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術方案。

實施例1：

本實施例提供一種管殼式換熱器，如圖1所示，該管殼式換熱器包括管箱1、與管箱1連接的殼體2以及位于殼體2內的若干組U形換熱管3，上述若干組U形換熱管3構成管束，在殼體2內還設有彎管支撐件4、尾部支撐板5、殼程進口支撐板6、殼程出口支撐板7、雙弓形折流板8以及滑道9，其中上述U形換熱管3穿設于彎管支撐件4、尾部支撐板5、殼程進口支撐板6、殼程出口支撐板7、雙弓形折流板8上。

在殼體2的一側設有殼程進口21，另一側設有兩個殼程出口22，在殼體2內對應殼程進口21的位置設有上述殼程進口支撐板6，在對應殼程出口22的位置設有殼程出口支撐板7。具體的該殼程進口支撐板6為全支撐板結構，如圖2所示，在該殼程進口支撐板6上端對稱設有兩個滑道孔10，用于搭設滑道9；上述殼程出口支撐板7為異形板結構，如圖3所示，其具體為近似T形結構，在其下端對稱設有兩個搭設滑道9的滑道孔10。通過設置殼程進口支撐板6和殼程出口支撐板7，能夠減小進料和出料時U形換熱管損3的振動頻率，從而減小管束的振動，避免U形換熱管3損壞泄漏。

上述若干組U形換熱管3的彎管部分位于殼體2遠離管箱1的一端，且該彎管部分的彎曲半徑由小到大設置，即位于外側的一組U形換熱管3包裹位于內側的那組U形換熱管3，其中如圖4所示，彎曲半徑最小的一組U形換熱管3傾斜設置，傾斜角度根據實際需要設置，本實施例中優(yōu)選的設置為15°-30°。將彎曲半徑最小的一組U形換熱管3傾斜設置，在不改變換熱器殼體直徑的基礎上，增加了布管數量，可有效地提高換熱效率。

尾部支撐板5設置在殼體2遠離管箱1的一端內，具體是設置在上述若干組U形換熱管3設有彎管部分的一端，通過該尾部支撐板5增加了整個管束的穩(wěn)定性，具體的，如圖5所示，該尾部支撐板5中間設有矩形方孔51，其用于滿足介質的流通即可。在其上下兩端分別對稱設有兩個滑道孔10，用于搭設滑道9。

本實施例中，GB151-1999《管殼式換熱器》以及GB/T151-2014《熱交換器》中對U形換熱管彎管部分的支撐提出了要求，即：如圖6所示，U形換熱管3的尾部靠近彎管部分起支撐作用的折流板，其結構尺寸A+B+C之和應不大于上述國家標準中的最大無支撐跨距。因此本實施例在U形換熱管3的彎管部分處設置了上述彎管支撐件4，通過該彎管支撐件4實現對U形換熱管3的彎管部分的支撐。

具體的，如圖7以及圖8所示，彎管支撐件4包括若干扁鋼41、中間固定板42以及防振圓弧板43，其中扁鋼41置于每組相鄰兩個U形換熱管3之間，上述中間固定板42以及防振圓弧板43均垂直于扁鋼41設置，具體是扁鋼41的一端開槽與中間固定板42連接并焊牢，另一端開槽與防振圓弧板43連接并焊牢，形成穩(wěn)固的彎管支撐件4。中間固定板42固接在尾部支撐板5上。在組裝上述彎管支撐件4時，其組裝過程為：在穿設U形換熱管3前，中間固定板42先與尾部支撐板5焊牢，兩邊最外側的扁鋼41與中間固定板42采用連續(xù)焊焊牢，其余中間的扁鋼41等間距點焊于中間固定板42上，在穿設U形換熱管3完成后，安裝防振圓弧板43，并與所有扁鋼41焊牢。

通過設置上述彎管支撐件4，能夠有效減小各U形換熱管3之間由于流體沖擊而產生的振動和碰撞，避免了U形換熱管3的泄漏損壞，延長了換熱器的使用壽命。

本實施例中，雙弓形折流板8設置為多個，通過設置上述雙弓形折流板8，不僅降低了殼程介質的流速，減小了殼程介質對U形換熱管3的沖刷腐蝕，延長了U形換熱管3的使用壽命，還降低殼程的橫流速度，防止了管束的振動。

上述雙弓形折流板8包括沿指向U形換熱管3的彎管部分的方向依次交替設置的第一雙弓形折流板81和第二雙弓形折流板82，如圖9所示，該第一雙弓形折流板81上下兩端對稱設有兩個滑道孔10，用于搭設滑道9。如圖10所示，第二雙弓形折流板82同樣在上下兩端對稱設有用于搭設滑道9的兩個滑道孔10。且第二雙弓形折流板82指向殼程進口21的一端開設有排液孔821，指向殼程出口22的一端開設有排氣孔822，通過設置排液孔821以及排氣孔822，能夠使液體以及氣體流通更加順暢，而且排氣孔822的設置有效地解決了現有的管束中段的上幾層U形換熱管處于介質的滯留區(qū)，易形成類似于縫隙腐蝕的自催化腐蝕環(huán)境，導致U形換熱管腐蝕泄漏的問題，延長U形換熱管3的使用壽命。

本實施例中，在殼程進口支撐板6、殼程出口支撐板7以及尾部支撐板5上根據需要設置有排液孔或者排氣孔，用于液體或氣體的流通。

本實施例中，滑道9設置為多個，其均布的設置在殼體2內，其分別穿設在弓形折流板8以及尾部支撐板5的滑道孔10上，通過設置滑道9，一方面能夠有效的增加了管束的剛度，避免了管束在吊裝過程中U形換熱管3出現過度彎曲以及燒結層脫落的現象，另一方面也便于抽裝管束。

實施例2：

本實施例與實施例1的區(qū)別在于彎管支撐件4的結構不同，其余結構均與實施例1相同，因此，本實施例不再對其余結構加以贅述，僅對本實施例的彎管支撐件4的結構加以說明。

如圖11以及圖12所示，本實施例的彎管支撐件4包括若干鋼板條4a，每個鋼板條4a上均設有若干半圓形孔(圖中未示出)，相鄰兩個鋼板條4a上相對的半圓形孔共同形成通孔，U形換熱管3的彎管部分穿過通孔設置，相鄰兩個鋼板條4a之間固定連接。在進行該彎管支撐件4的安裝時，首先可以先制作出一塊支撐板，該支撐板上開設有孔，其開孔與雙弓形折流板8的開孔一致，可以和雙弓形折流板8配制加工，完成后需沿每組U形換熱管3的中心線(圖12中所示的1、2、3等等)切割成數塊鋼板條4a，切割時，需控制各鋼板條4a之間的間隙不能太大,且對每塊鋼板條4a進行編號，便于安裝時對應。組裝管束時，由內向外，每安裝一組U形換熱管3時，就在其兩側放入一塊鋼板條4a，再將相鄰兩塊鋼板條4a在可焊處(除管橋)進行連續(xù)焊接，隨后安裝相鄰組的U形換熱管3，依此類推，直到最外層的U形換熱管3和鋼板條4安裝完畢。通過該種彎管支撐件4的結構，其可適用各種布管型式。

顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為了清楚說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型權利要求的保護范圍之內。