專利名稱：一種抗流體沖刷的緩沖式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油化工裝置中的管殼式冷換設(shè)備。
在石油化工裝置中的冷換設(shè)備，由于在流體中一般存在較復(fù)雜的腐蝕介質(zhì)，如循環(huán)水在凈化水質(zhì)時(shí)用液氯或氯氣殺菌后殘留在水中的Cl-；油品在加工時(shí)所分解出來的H2S、Cl-等，均對設(shè)備構(gòu)成一定的腐蝕危害，加上換熱器入口流體的直接沖刷，而構(gòu)成了換熱器較典型的沖刷腐蝕形態(tài)。直接表現(xiàn)在換熱器殼程入口流體對防沖板及防沖板內(nèi)換熱管的沖刷腐蝕，換熱器管程入口流體對管箱及管口焊縫的沖刷腐蝕。對整臺換熱器來說，失效最嚴(yán)重的也就是上述部位。如何解決沖刷腐蝕對換熱器帶來的危害，對管程的沖刷，一般設(shè)計(jì)上僅從增加管箱的壁厚來解決，即增加腐蝕裕量，但管頭焊縫仍然存在進(jìn)一步?jīng)_刷的危害；對殼程的沖刷仍然沒有最佳的設(shè)計(jì)方案。本人曾對殼程的沖刷腐蝕問題作過探討，并于2000年申報(bào)了一項(xiàng)實(shí)用新型專利“換熱器導(dǎo)流緩沖板”，專利號002307707。本實(shí)用新型是對換熱器導(dǎo)流緩沖板專利的進(jìn)一步補(bǔ)充和完善。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種換熱器的緩沖式結(jié)構(gòu)，以降低并減緩流體對設(shè)備的直接沖刷，延緩設(shè)備的使用壽命。本實(shí)用新型是通過如下方案實(shí)施的1.為減緩流體對殼程導(dǎo)流筒或防沖板的沖刷，降低流體對導(dǎo)流筒或防沖板的沖刷阻力，在殼程入口處①設(shè)置雙層分布式緩沖板結(jié)構(gòu)(3-0)，以取代殼程入口內(nèi)管束的防沖板或?qū)Я魍?見


圖1)。雙層分布式緩沖板結(jié)構(gòu)(3-0)具體為(圖2)在上下分布板上開有均布的小孔，上下分布板開孔中均為小于40％，上分布板(3-1)孔徑為6～20mm。下分布板(3-3)孔徑為3～12mm。上下分布板之間用筋板(3-2)連接，筋板(3-2)上也可開設(shè)小于20mm的小圓孔。
2.為減緩流體對管程管箱隔板(2-3)和管頭焊縫的沖刷，降低流體對管箱隔板(2-3)的沖刷阻力，在管程入口處②的管箱內(nèi)設(shè)置緩沖式分布板結(jié)構(gòu)(2-0)，并改變流體的沖刷方向，進(jìn)一步減緩流體經(jīng)管箱隔板(2-3)反沖至管頭焊縫的沖刷阻力。管箱內(nèi)分布式緩沖板結(jié)構(gòu)
圖1(2-0)具體為(圖3)在管箱入口②處沿?fù)Q熱器軸向長度方向設(shè)一人字形分布的孔板(2-1)，從人字型分布板的兩邊分散入口部位的流體，在人字型分布板的底邊處設(shè)一防側(cè)沖的防沖孔板(2-2)。人字型分布孔板(2-1)和底邊防沖孔板(2-2)上開有均布的小孔，開孔率為小于40％，開孔直徑為5～30mm，人字形分布孔板的長度L和開口h必須大于管箱入口管D的直徑。
下面結(jié)合圖示作進(jìn)一步說明
圖1換熱器總圖件1為管箱、件2-0為管箱內(nèi)分布式緩沖板結(jié)構(gòu)、件3-0為殼程入口雙層分布式緩沖板結(jié)構(gòu)、件4為殼體、件5為管束。
圖2殼程分布式緩沖板件3-1為上分布板、件3-2為筋板、件3-3為下分布板、件3-4為換熱管。
圖3管箱人字型緩沖板件2-1為人字形分布孔板、件2-2為防側(cè)沖孔板、件2-3為管箱隔板。
在換熱器的殼程中(圖2)，當(dāng)流體經(jīng)過入口管①進(jìn)入殼體后，其沖刷阻力被兩層開有小孔的緩沖分布板所分散，一部分流體通過分布板均勻布的小孔均勻地排進(jìn)換熱管(3-4)外壁，另一部分流體則由于受分布板開孔率的影響在反作用下順導(dǎo)流筒缺口管板內(nèi)側(cè)和筒體內(nèi)壁進(jìn)入殼程。部分流體通過分布板均布的小孔均勻地排進(jìn)換熱管(3-4)外壁，不僅避免了原設(shè)計(jì)中導(dǎo)流筒或防沖板所承受的巨大的流體阻力，而且避免了由于原導(dǎo)流筒或防沖板阻隔流體使導(dǎo)流筒或防沖板的反面形成液體滯止區(qū)，提高了換熱效果。
在換熱器的管程中(圖3)，當(dāng)流體經(jīng)過入口管②進(jìn)入管箱后，其沖刷阻力被開有小孔的人字型緩沖分布板(2-1)所分散，由于其人字型緩沖分布板的方向只是沿?fù)Q熱器殼體的軸向設(shè)置，使進(jìn)入管箱的流體避免了經(jīng)管箱隔板(2-3)后對管頭焊縫產(chǎn)生沖刷，沖刷方向只是沿人字型緩沖分布板的兩側(cè)流動(dòng)，對管頭焊縫起到了最有效的保護(hù)。為了避免未經(jīng)分布的流體對管箱筒體的進(jìn)一步側(cè)沖，應(yīng)在人字型緩沖板的兩側(cè)各加一塊孔板(2-2)，進(jìn)一步減緩流體的沖刷阻力。
本實(shí)用新型具有構(gòu)思新穎、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便的特點(diǎn)，由于所增加的緩沖板的重量只占設(shè)備的板少部分，并不會增加設(shè)備的負(fù)擔(dān)，對設(shè)備的投資也沒影響。本實(shí)用新型---一種抗流體沖刷的緩沖式換熱器，可廣泛用于石油化工等行業(yè)的換交換裝置中。
權(quán)利要求1.一種抗流體沖刷的緩沖式換熱器，它由管箱1、殼體4、管束5所構(gòu)成，其特征在于其所述的緩沖式換熱器為在管束5的殼程入口處①設(shè)置雙層分布式緩沖板結(jié)構(gòu)(3-0)，在上下分布板開有均布的小孔，開孔率均為小于40％，上分布板(3-1)的孔徑為6～20mm，下分布孔板(3-3)的孔徑為3～12mm，上下分布板之間用筋板(3-2)連接。
2.如權(quán)利要求書1所述抗流體沖刷的緩沖式換熱器，其特征在于筋板(3-2)上也開設(shè)小于20mm的小圓孔。
專利摘要本實(shí)用新型是一種抗流體沖刷的緩沖式換熱器,其特征在于:為了減緩殼程介質(zhì)對換熱器導(dǎo)流筒以及管壁的直接沖刷,在管束5的殼程進(jìn)口處①設(shè)置雙層分布式緩沖板結(jié)構(gòu)(3—0),且在上下分布板上開有均布小孔,以大大地降低流體的阻力。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力等行業(yè)的冷換設(shè)備中。
文檔編號F28F25/08GK2495974SQ0125008
公開日2002年6月19日 申請日期2001年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月17日
發(fā)明者束潤濤 申請人:束潤濤