一種抗流體衝刷的緩衝式換熱器的製作方法

2023-06-04 15:51:16 3

專利名稱：一種抗流體衝刷的緩衝式換熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油化工裝置中的管殼式冷換設備。
在石油化工裝置中的冷換設備，由於在流體中一般存在較複雜的腐蝕介質，如循環水在淨化水質時用液氯或氯氣殺菌後殘留在水中的Cl-；油品在加工時所分解出來的H2S、Cl-等，均對設備構成一定的腐蝕危害，加上換熱器入口流體的直接衝刷，而構成了換熱器較典型的衝刷腐蝕形態。直接表現在換熱器殼程入口流體對防衝板及防衝板內換熱管的衝刷腐蝕，換熱器管程入口流體對管箱及管口焊縫的衝刷腐蝕。對整臺換熱器來說，失效最嚴重的也就是上述部位。如何解決衝刷腐蝕對換熱器帶來的危害，對管程的衝刷，一般設計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一步衝刷的危害；對殼程的衝刷仍然沒有最佳的設計方案。本人曾對殼程的衝刷腐蝕問題作過探討，並於2000年申報了一項實用新型專利「換熱器導流緩衝板」，專利號002307707。本實用新型是對換熱器導流緩衝板專利的進一步補充和完善。
本實用新型的目的是設計一種換熱器的緩衝式結構，以降低並減緩流體對設備的直接衝刷，延緩設備的使用壽命。本實用新型是通過如下方案實施的1.為減緩流體對殼程導流筒或防衝板的衝刷，降低流體對導流筒或防衝板的衝刷阻力，在殼程入口處①設置雙層分布式緩衝板結構(3-0)，以取代殼程入口內管束的防衝板或導流筒(見


圖1)。雙層分布式緩衝板結構(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於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)上也可開設小於20mm的小圓孔。
2.為減緩流體對管程管箱隔板(2-3)和管頭焊縫的衝刷，降低流體對管箱隔板(2-3)的衝刷阻力，在管程入口處②的管箱內設置緩衝式分布板結構(2-0)，並改變流體的衝刷方向，進一步減緩流體經管箱隔板(2-3)反衝至管頭焊縫的衝刷阻力。管箱內分布式緩衝板結構
圖1(2-0)具體為(圖3)在管箱入口②處沿換熱器軸向長度方向設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一防側衝的防衝孔板(2-2)。人字型分布孔板(2-1)和底邊防衝孔板(2-2)上開有均布的小孔，開孔率為小於40％，開孔直徑為5～30mm，入字形分布孔板的長度L和開口h必須大於管箱入口管D的直徑。
下面結合圖示作進一步說明
圖1換熱器總圖件1為管箱、件2-0為管箱內分布式緩衝板結構、件3-0為殼程入口雙層分布式緩衝板結構、件4為殼體、件5為管束。
圖2殼程分布式緩衝板件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管箱人字型緩衝板件2-1為人字形分布孔板、件2-2為防側衝孔板、件2-3為管箱隔板。
在換熱器的殼程中(圖2)，當流體經過入口管①進入殼體後，其衝刷阻力被兩層開有小孔的緩衝分布板所分散，一部分流體通過分布板均勻布的小孔均勻地排進換熱管(3-4)外壁，另一部分流體則由於受分布板開孔率的影響在反作用下順導流筒缺口管板內側和筒體內壁進入殼程。部分流體通過分布板均布的小孔均勻地排進換熱管(3-4)外壁，不僅避免了原設計中導流筒或防衝板所承受的巨大的流體阻力，而且避免了由於原導流筒或防衝板阻隔流體使導流筒或防衝板的反面形成液體滯止區，提高了換熱效果。
在換熱器的管程中(圖3)，當流體經過入口管②進入管箱後，其衝刷阻力被開有小孔的人字型緩衝分布板(2-1)所分散，由於其人字型緩衝分布板的方向只是沿換熱器殼體的軸向設置，使進入管箱的流體避免了經管箱隔板(2-3)後對管頭焊縫產生衝刷，衝刷方向只是沿人字型緩衝分布板的兩側流動，對管頭焊縫起到了最有效的保護。為了避免未經分布的流體對管箱筒體的進一步側衝，應在人字型緩衝板的兩側各加一塊孔板(2-2)，進一步減緩流體的衝刷阻力。
本實用新型具有構思新穎、結構簡單、製造方便的特點，由於所增加的緩衝板的重量只佔設備的板少部分，並不會增加設備的負擔，對設備的投資也沒影響。本實用新型---一種抗流體衝刷的緩衝式換熱器，可廣泛用於石油化工等行業的換交換裝置中。
權利要求1.一種抗流體衝刷的緩衝式換熱器，它由管箱1、殼體4、管束5所構成，其特徵在於其所述的管箱1的入口②內的管箱隔板上沿換熱器軸向長度方向設一人字形分布的孔板(2-1)，在人字形分布孔板的底邊處再設一防側衝的防衝孔板(2-2)。
2.如權利要求書1所述抗流體衝刷的緩衝式換熱器，其特徵在於人字形分布孔板(2-1)和底邊防側衝孔板(2-2)上開有均布的小孔，其開孔率為小於40％，開孔直徑為5～30mm，且人字形分布孔板(2-1)的長度L和開口h必須大於管箱入口②的直徑。
專利摘要本實用新型——一種抗流體衝刷的緩衝式換熱器,其特徵在於為了減緩管程介質對管箱隔板以及焊縫的衝刷腐蝕破壞,在管箱的隔板上設一人字形分布的孔板(2—1),在人字形分布孔板的底邊處再設一防側衝孔板(2—2),並在人字形孔板和防側衝的孔板上均布開孔,以降低流阻。本實用新型可廣泛應用於石油、化工、電力等系統的冷換設備中。
文檔編號F28F19/00GK2491802SQ0125008
公開日2002年5月15日 申請日期2001年7月17日 優先權日2001年7月17日
發明者束潤濤 申請人:束潤濤