一种沉浸式蛇管换热器的制作方法

本发明涉及换热器，具体为一种沉浸式蛇管换热器。

背景技术：

1、沉浸式蛇管换热器是以蛇形管作为传热元件的换热器，是间壁式换热器种类之一。因其结构简单，制造、安装、清洗和维修方便，价格低廉，又特别适用于高压流体的冷却、冷凝而被广泛应用。传统的沉浸式蛇管换热器中的蛇管进出口端均为直管，其与换热器壳体端面处的连接均为焊接，故其安装与拆卸时间长，且需现场使用明火焊接，危险性高；同时，为提高换热器的换热效率，传统的沉浸式蛇管换热器通过增加折流板来增加壳程介质流程如高温烟气流程，而折流板则易增加蛇管外壁的烟尘挂壁现象，从而影响蛇管的使用寿命；另外，传统的沉浸式蛇管换热器中的蛇管在换热器壳体内来回折叠，形成蛇管内管程介质与壳程介质一半为高效的逆流换热，一半为低效的并流换热，换热效率低。

技术实现思路

1、本发明为了解决传统的沉浸式蛇管换热器存在换热效率低的问题，故提供了一种新的沉浸式蛇管换热器。

2、本发明是采用如下技术方案实现的：

3、一种沉浸式蛇管换热器，包括壳体以及布置于壳体内部的蛇管，壳体的左端部的顶部和底部分别设有壳程出口和壳程进口，壳体内中部设有水平布置的分界隔板，分界隔板的左端、前端、后端分别与壳体左端内壁、前端内壁、后端内壁抵接，分界隔板的右端与壳体右端内壁之间设有烟气流通间距，壳体的左侧端面的上下部分分别设有与分界隔板的上部和下部分别相通的管程进口和管程出口，蛇管包括n个其轴向均为左右方向布置的分管且分管编号依次为1、2、3……、n，其中n为双数，单数编号的分管均位于分界隔板的上方，双数编号的分管均位于分界隔板的下方，从编号2的分管的左端开始，两两相邻（本领域技术人员的常规理解：两两相邻即两个两个相邻，如2和3之间、4和5之间相邻通过左连接管连接，而3和4之间则不连接）的分管均通过左连接管穿过分界隔板连接，位于右端的两两相邻的分管均通过右连接管连接，编号1的分管的左端即为蛇管进口且同轴密封布置于管程进口，编号n的分管的左端即为蛇管出口且同轴密封布置于管程出口。

4、原理说明：分界隔板的上方的分管内的管程介质均为从左向右的流向，分界隔板的上方的壳程介质均为从右向左的流向，分界隔板的下方的管程分管内的介质均为从右向左的流向，分界隔板的下方的壳程介质均为从左向右的流向，分管的管程介质的流向均与壳程介质的流向相反，即壳程介质的流向与管程介质的流向为逆流状态，从而提高了换热器的换热效率。

5、进一步地，壳体内的前后两侧均焊接有沿左右布置的条状密封板，分界隔板的前后两侧分别置于两个条状密封板的顶面，在减少壳程介质前后两侧的流动量的同时也方便了分界隔板的安装。

6、进一步地，每个条状密封板的底面与壳体内的对应部分固定有肋板，提高条状密封板的稳定性，便于更好的支撑分界隔板。

7、进一步地，壳体包括筒体、端板，筒体的右端封闭、左端开口，筒体的左端开口处通过法兰连接有端板，蛇管进口以及蛇管出口均配设有蛇管法兰，管程进口和管程出口处上下分布于端板且均配设有其内径大于对应的蛇管法兰的端面法兰，两个端面法兰内分别配设有进口接管和出口接管，进口接管的右端部和出口接管的右端部均配设有右接管法兰，蛇管法兰与对应的右接管法兰适配连接，进口接管的中部靠近左端部的部分和出口接管的中部靠近左端部的部分均配设有连接法兰，进口接管和出口接管的中部外均套设有波纹膨胀节，波纹膨胀节的右端法兰均与对应的端面法兰适配连接，波纹膨胀节的左端法兰均与对应的连接法兰适配连接，蛇管进口的端部和蛇管出口的端部均套固有位于筒体内的密封环板，密封环板的外径大于对应的管程进口或管程出口的直径。

8、使用时，安装步骤如下：1）将端板、波纹膨胀节、进口接管、出口接管从右至左连接好；2）压缩波纹膨胀节长度（本领域技术人员公知：通过调节波纹膨胀节的右端法兰与对应的端面法兰之间的连接度来调节波纹膨胀节的长度），使得右接管法兰外露于端板；3）将两个右接管法兰与对应的蛇管法兰连接；4）拉长波纹膨胀节长度，使得密封环板紧密贴合于端板内侧面；5）将端板与筒体的左端开口处通过法兰连接。

9、拆卸步骤如下：1）拆除端板与筒体的左端开口处的法兰连接；2）拉长波纹膨胀节长度，使得右接管法兰外露于端板；3）拆除两个右接管法兰与对应的蛇管法兰的连接。

10、进一步地，蛇管进口的端部和蛇管出口的端部均配设有卡槽，卡槽内配设有密封环板，密封环板包括两个环板，每个环板的圆周面上均设有缺口，缺口的一端与环板的中心相通且缺口的宽度等于环板的内径，环板上还设有与缺口相适配的凸块，两个环板的圆周面的前后部分均对称设有固定连接耳，两个环板通过固定连接耳与固定销配合固定连接。使用时，取两个环板，其中一个环板的缺口朝下、对应的凸块位于其上部，另一个环板的缺口朝上、对应的凸块位于其下部，两个环板左右布置且将其中一个环板的凸块插于另一个环板的缺口、另一个环板的凸块插于其中一个环板的缺口，然后通过固定销将对应的两个固定连接耳固定连接，这样的结构便于密封环板的拆装。

11、进一步地，进口接管的左端部和出口接管的左端部均配设有左接管法兰，便于与外界的管道连接。

12、本发明所产生的有益效果如下：1）本发明通过巧妙设置蛇管以及分界隔板，使得壳程介质流向与管程介质流向相反，从而提高了该换热器的换热效率，提高了设备的使用价值；2）本发明可实现蛇管更换过程中无动火作业，安全系数高，拆装方便，从而有效减少检修时间，提高生产效率；3）巧妙采用密封环板，使得蛇管法兰与壳体内部空间隔离，防止壳程介质对法兰连接件螺栓的侵蚀，使得蛇管的更换快速便捷且无需动火作业；4）本发明通过分界隔板来设置烟气的走向，相比于折流板，该结构能有效减少转角走向，减轻烟气中的烟尘挂壁现象，从而提高蛇管的使用寿命。

技术特征：

1.一种沉浸式蛇管换热器，其特征在于，包括壳体以及布置于壳体内部的蛇管（21），壳体的左端部的顶部和底部分别设有壳程出口（2）和壳程进口（1），壳体内中部设有水平布置的分界隔板（3），分界隔板（3）的左端、前端、后端分别与壳体左端内壁、前端内壁、后端内壁抵接，分界隔板（3）的右端与壳体右端内壁之间设有烟气流通间距，壳体的左侧端面的上下部分分别设有与分界隔板（3）的上部和下部分别相通的管程进口（4）和管程出口（5），蛇管（21）包括n个其轴向均为左右方向布置的分管且分管编号依次为1、2、3……、n，其中n为双数，单数编号的分管均位于分界隔板（3）的上方，双数编号的分管均位于分界隔板（3）的下方，从编号2的分管的左端开始，两两相邻的分管均通过左连接管穿过分界隔板（3）连接，位于右端的两两相邻的分管均通过右连接管连接，编号1的分管的左端即为蛇管（21）进口且同轴密封布置于管程进口（4），编号n的分管的左端即为蛇管（21）出口且同轴密封布置于管程出口（5）。

2.根据权利要求1所述的一种沉浸式蛇管换热器，其特征在于，壳体内的前后两侧均焊接有沿左右布置的条状密封板（6），分界隔板（3）的前后两侧分别置于两个条状密封板（6）的顶面。

3.根据权利要求2所述的一种沉浸式蛇管换热器，其特征在于，每个条状密封板（6）的底面与壳体内的对应部分固定有肋板（7）。

4.根据权利要求2或3所述的一种沉浸式蛇管换热器，其特征在于，壳体包括筒体（8）、端板（9），筒体（8）的右端封闭、左端开口，筒体（8）的左端开口处通过法兰连接有端板（9），蛇管（21）进口以及蛇管（21）出口均配设有蛇管（21）法兰（10），管程进口（4）和管程出口（5）处上下分布于端板（9）且均配设有其内径大于对应的蛇管（21）法兰（10）的端面法兰（11），两个端面法兰（11）内分别配设有进口接管（12）和出口接管（13），进口接管（12）的右端部和出口接管（13）的右端部均配设有右接管法兰（14），蛇管（21）法兰（10）与对应的右接管法兰（14）适配连接，进口接管（12）的中部靠近左端部的部分和出口接管（13）的中部靠近左端部的部分均配设有连接法兰（15），进口接管（12）和出口接管（13）的中部外均套设有波纹膨胀节（20），波纹膨胀节（20）的右端法兰均与对应的端面法兰（11）适配连接，波纹膨胀节（20）的左端法兰均与对应的连接法兰（15）适配连接，蛇管（21）进口的端部和蛇管（21）出口的端部均套固有位于筒体（8）内的密封环板，密封环板的外径大于对应的管程进口（4）或管程出口（5）的直径。

5.根据权利要求4所述的一种沉浸式蛇管换热器，其特征在于，蛇管（21）进口的端部和蛇管（21）出口的端部均配设有卡槽，卡槽内配设有密封环板，密封环板包括两个环板本体（17），每个环板本体（17）的圆周面上均设有缺口（18），缺口（18）的一端与环板本体（17）的中心相通且缺口（18）的宽度等于环板本体（17）的内径，环板本体（17）上还设有与缺口（18）相适配的凸块，两个环板本体（17）的圆周面的前后部分均对称设有固定连接耳（19），两个环板本体（17）通过固定连接耳（19）与固定销配合固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种沉浸式蛇管换热器，其特征在于，进口接管（12）的左端部和出口接管（13）的左端部均配设有左接管法兰（16）。

技术总结
本发明涉及换热器技术领域，具体为一种沉浸式蛇管换热器。其为了解决传统的沉浸式蛇管换热器存在换热效率低的问题，故提供了一种新的沉浸式蛇管换热器，包括壳体以及布置于壳体内部的蛇管，壳体的左端部的顶部和底部分别设有壳程出口和壳程进口，壳体内设有分界隔板，壳体的左侧端面的上下部分分别设有管程进口和管程出口，分界隔板的上方的分管内的管程介质均为从左向右的流向，分界隔板的上方的壳程介质均为从右向左的流向，分界隔板的下方的管程分管内的介质均为从右向左的流向，分界隔板的下方的壳程介质均为从左向右的流向，分管的管程介质的流向均与壳程介质的流向相反，从而提高了换热器的换热效率。

技术研发人员：刘宇宁,高晓磊,黄建鹏
受保护的技术使用者：山西安仑化工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5