壳管式热交换器的制作方法

文档序号:20167164发布日期:2020-03-24 21:49阅读:来源:国知局

技术特征:

1.壳管式热交换器(10),所述壳管式热交换器(10)具有圆柱形几何形状且包括在相反侧上连接到公共管板(16)的第一压力室(12)和第二压力室(14),其中所述第一压力室(12)设有用于引入第一流体的至少一个入口喷嘴(28)和用于排出所述第一流体的至少一个出口喷嘴(30),其中所述第二压力室(14)设有用于引入或排出第二流体的至少一个第一喷嘴(46)以及分别用于排出或引入所述第二流体的至少一个第二喷嘴(48),其中所述管板(16)连接到管束,所述管束容纳在所述第一压力室(12)中,且包括多个u形交换管(18),所述第二流体流过所述u形交换管以间接地执行与所述第一流体的热交换,其中每个u形交换管(18)设有第一部分(18a)和第二部分(18b),其中每个u形交换管(18)的所述第一部分(18a)和所述第二部分(18b)通过u形弯头(20)来液压地连接,所述壳管式热交换器(10)的特征在于,所述第一压力室(12)包含至少一个内引导套(24),所述内引导套(24)具有圆柱形或伪圆柱形几何形状且沿着所述第一压力室(12)的主纵向轴线延伸,对于所述第一部分(18a)的相应长度的至少部分,所述内引导套(24)包绕每个u形交换管(18)的所述第一部分(18a),所述内引导套(24)在其第一端(78)处通过第一连接器件(38)密封地连接到所述管板(16),所述内引导套(24)在其第二端(52)处开放,由此在所述内引导套(24)内产生至少部分停滞区,防止第一流体流横跨每个u形交换管(18)的所述第一部分(18a),因此防止或减小在每个u形交换管(18)的所述第一部分(18a)中从所述第一流体到所述第二流体的热传递。

2.根据权利要求1所述的壳管式热交换器(10),其特征在于,所述内引导套(24)包括从所述内引导套(24)的所述第一端(78)延伸到所述第二端(52)的非穿孔封套表面(80)。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的壳管式热交换器(10),其特征在于,所述壳管式热交换器(10)在所述壳侧上具有在所述管束上的单行程构造,优选地,所述壳管式热交换器(10)在所述管侧上具有双行程构造。

4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的壳管式热交换器(10),其特征在于,所述第一压力室(12)的入口喷嘴(28)布置在离所述管板(16)一定距离处,使得引导所述第一流体在接触所述管板(16)之前横跨所述管束的一部分。

5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的壳管式热交换器(10),其特征在于,所述第一压力室(12)还包含至少一个外引导套(22),所述外引导套(22)具有圆柱形或伪圆柱形的几何形状且沿着所述第一压力室(12)的主纵向轴线延伸,所述外引导套(22)包绕所述管束的长度部分和所述内引导套(24)的长度部分。

6.根据权利要求5所述的壳管式热交换器(10),其特征在于,所述外引导套(22)和所述第一压力室(12)在中间形成间隙(32),所述间隙(32)与第一流体出口喷嘴(30)连通。

7.根据权利要求5或权利要求6所述的壳管式热交换器(10),其特征在于,所述外引导套(22)在背离所述管板(16)的其第一端处借助于连接导管(34)与第一流体入口喷嘴(28)连通,而所述外引导套(22)在面向所述管板(16)的其第二端处具有与所述间隙(32)连通的开口(36)。

8.根据权利要求5或权利要求6所述的壳管式热交换器(10),其特征在于,所述外引导套(22)在背离所述管板(16)的其第一端处设有与所述间隙(32)连通的第一开口(54),而所述外引导套(22)在面向所述管板(16)的其第二端处具有与所述间隙(32)连通的第二开口(36),其中所述外引导套(22)借助于连接导管(34)在位于所述第一开口(54)与所述第二开口(36)中间的点处与第一流体入口喷嘴(28)连通。

9.根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的壳管式热交换器(10),其特征在于,所述u形交换管(18)的u形弯头(20)由容纳在所述第一压力室(12)中的末端引导套(56)包绕,由此防止所述第一流体流横跨所述u形弯头(20)。

10.根据权利要求1至权利要求9中任一项所述的壳管式热交换器(10),其特征在于,所述内引导套(24)在其所述表面的至少部分上设有隔热层(58)。

11.根据权利要求1至权利要求10中任一项所述的壳管式热交换器(10),其特征在于,所述内引导套(24)设有布置在离彼此一定距离处的第一壁和第二内部壁(60)。

12.根据权利要求1至权利要求11中任一项所述的壳管式热交换器(10),其特征在于,所述第二压力室(14)设有第二压力室引导套(40),所述第二压力室引导套(40)将所述第二压力室(14)分成第一区段(42)和第二区段(44),其中所述第二压力室引导套(40)通过第二连接器件(50)连接到每个u形交换管(18)的所述第一部分(18a)或所述第二部分(18b)中的一个或连接到所述管板(16)。

13.根据权利要求12所述的壳管式热交换器(10),其特征在于,所述第一区段(42)和所述第二区段(44)同心地布置在所述第二压力室(14)中,其中所述第一区段(42)与每个u形交换管(18)的所述第一部分(18a)流体连通,且所述第二区段(44)与每个u形交换管(18)的所述第二部分(18b)连通。

14.根据权利要求1至权利要求13中任一项所述的壳管式热交换器(10),其特征在于,所述u形交换管(18)具有同心类型的布局,其中所述u形交换管(18)的第一部分(18a)布置在所述管板(16)的圆形中心部分(64)中,且其中所述u形交换管(18)的第二部分(18b)布置在包绕所述圆形中心部分(64)的所述管板(16)的圆形周边部分(66)中。

15.操作壳管式热交换器(10)的方法,所述壳管式热交换器具有圆柱形几何形状,且包括在相反侧上连接到公共管板(16)的第一压力室(12)和第二压力室(14),其中所述第一压力室(12)设有至少一个入口喷嘴(28)和至少一个出口喷嘴(30),其中所述第二压力室(14)设有至少一个第一喷嘴(46)和至少一个第二喷嘴(48),其中所述管板(16)连接到管束,所述管束容纳在所述第一压力室(12)中,且包括多个u形交换管(18),其中每个u形交换管(18)设有第一部分(18a)和第二部分(18b),其中每个u形交换管(18)的所述第一部分(18a)和所述第二部分(18b)通过u形弯头(20)来液压地连接,其中所述第一压力室(12)包含至少一个内引导套(24),所述内引导套(24)具有圆柱形或伪圆柱形的几何形状且沿着所述第一压力室(12)的主纵向轴线延伸,对于所述第一部分(18a)的相应长度的至少部分,所述内引导套(24)包绕每个u形交换管(18)的所述第一部分(18a),所述内引导套(24)在其第一端(78)处通过第一连接器件(38)密封地连接到所述管板(16),所述内引导套(24)在其第二端(52)处开放,所述方法包括:

-通过所述第一压力室(12)的入口喷嘴(28)来引入第一流体,

-通过所述第二压力室(14)的第一喷嘴(46)或第二喷嘴(48)来引入第二流体,

-使所述第二流体流过所述多个u形交换管(18),以间接地执行与所述第一流体的热交换,

-通过所述第一压力室(12)的出口喷嘴(30)来排出所述第一流体,

-分别通过所述第二压力室(14)的第二喷嘴(48)或第一喷嘴(46)来排出所述第二流体,

由此,所述内引导套(24)在所述内引导套(24)内产生至少部分停滞区,防止第一流体流横跨每个u形交换管(18)的所述第一部分(18a),因此防止或减小在每个u形交换管(18)的所述第一部分(18a)中从所述第一流体到所述第二流体的热传递。

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