矩形全焊接管殼式熱網加熱器的製作方法

2023-05-18 16:55:51

專利名稱：矩形全焊接管殼式熱網加熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及換熱器，是一種矩形全焊接管殼式熱網加熱器。
背景技術：
目前應用於城市供熱的汽水熱網加熱器主要有管殼式熱網加熱器和全焊接板式 熱網加熱器兩大類。其中管殼式熱網加熱器受結構限制，在蒸汽進口處蒸汽流速較高，對 管束的橫向衝擊較大，換熱管在管板及管束支持板處經常發生損壞，為了降低蒸汽進入管 束的流速需要增大殼體直徑，蒸汽是沿管束外圍進入管束進行凝結換熱，為了使蒸汽能夠 有效的進入管束，還需要在管板的換熱管布置上設置蒸汽的通道以緩解管束心部換熱不充 分的問題，所以其管板的可布管面積(直徑)也需要加大，故此其結構體積較大，但其維修較 為方便，目前應用較為普遍。而全焊接板式換熱器，蒸汽是沿板束邊緣均勻的進入板束進行 凝結換熱，換熱均勻充分，且結構緊湊，但它維修不便，循環水的水質要求高，一旦發生板片 洩漏損壞或結垢及水中雜質堵塞板片等很難維修清理，設備就要報廢，而且其運行阻力大， 結構複雜，製造難度大等弊端。也制約著全焊接板式換熱器的推廣和應用。為此，本領域技 術人員近幾年致力於設計一種能夠避免上述兩類換熱器存在的不足的新型換熱器，但至目 前止，尚未有新的突破。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種矩形全焊接管殼式熱網加熱器，使其解決管殼式熱 網加熱器傳熱效果差，佔地空間大，全焊接板式熱網加熱器結構複雜，製造難度大，維修不 便等的弊端。本實用新型為實現上述目的，通過以下技術方案實現矩形全焊接管殼式熱網加 熱器，包括前端管箱、後端管箱、疏水集箱及進汽集箱，前端管箱與第一矩形管板焊接，後端 管箱與第二矩形管板焊接，進汽集箱分別與第一矩形管板和第二矩形板上端面焊接，疏水 集箱分別與第一矩形管板和第二矩形管板下端面焊接，第一矩形管板和第二矩形管板的一 側端面分別與第一矩形板殼焊接，第一矩形管板和第二矩形管板的另一側面分別與第二矩 形板殼焊接，第一矩形管板和第二矩形管板上分別開設數個通孔，通孔縱向和橫向排列呈 矩形分布，通孔內安裝波形換熱管，通孔的間距至少為波形換熱管的波峰外徑，前端管箱、 後端管箱、進汽集箱及疏水集箱均為半圓筒形殼體。第一矩形管板和第二矩形管板上安裝 的波形換熱管呈矩形分布，在第一矩形管板和第二矩形管板橫向上安裝的波形換熱管之間 安裝支撐杆，支撐杆兩端分別與拉筋焊接，拉筋的兩端分別與第一矩形板殼和第二矩形板 殼焊接。第一矩形管板和第二矩形管板上安裝的波形換熱管呈矩形分布，矩形分布的波形 換熱管的截面為長方形，其短邊為沿管束進汽方向，沿短邊排列的波形換熱管之間靠波形 換熱管的波峰外徑相互支撐，長邊通孔間距大於短邊通孔間距，在第一矩形管板和第二矩 形管板長邊方向上安裝的波形換熱管之間安裝支撐杆，支撐杆兩端分別與拉筋焊接，拉筋 的兩端分別與第一矩形板殼和第二矩形板殼焊接。支撐杆為扁鋼或圓鋼，其厚度或直徑為第一矩形管板長邊開設的通孔間距減去波形換熱管的波峰外徑。波形換熱管的波峰外徑比 基管外徑大2-6毫米。本實用新型的優點在於採用波形換熱管強化了換熱效果，並有效地緩解了管殼 側的熱膨脹差應力；換熱管的矩形布管形式使換熱管間相互支撐，使換熱管的排列最大限 度的充分利用了空間，使進汽截面大且均勻，在相同熱交換空間的情況下，增加了換熱管的 數量，使換熱面積增大，增大率提高了 30%左右；半圓筒形進汽集箱可使進汽集箱的空間大 幅度加大，完全避免了現有技術中蒸汽對換熱管的直接衝擊；換熱管呈長方形布管形式及 支撐杆等結構設計，在相同熱交換空間的情況下，最大限度的充分利用空間的情況下能更 進一步使換熱器面積比公知技術大幅增大，並避免設備的振動，減少換熱管的損壞，而且能 夠採用較薄壁厚的換熱管，在相同壽命下，使製造成本降低；節省了傳統管殼式熱網加熱器 中使用的大量支撐部件，並使換熱管的安裝簡便，使製造成本大幅降低，比傳統管殼式熱網 加熱器節省製造成本50%左右，且易於維修；大空間的疏水集箱非常方便疏水控制，不再需 要另設疏水罐；各半圓筒形的管箱和集箱形式可方便設置人孔，易於對設備進行維護等。

附圖1是本實用新型結構示意圖；附圖2是附圖1中A-A剖視結構示意圖；附圖3 是附圖1中B-B剖視放大結構示意圖；附圖4是附圖1中C部放大結構示意圖；附圖5是附 圖1中波形換熱管7的外形結構示意圖。
具體實施方式
對照附圖對本實用新型做進一步說明。本實用新型的矩形全焊接管殼式熱網加熱器，包括前端管箱1、後端管箱2、疏水 集箱5及進汽集箱4，前端管箱1與第一矩形管板6焊接，後端管箱2與第二矩形管板3焊 接，進汽集箱4分別與第一矩形管板6和第二矩形板3上端面焊接，疏水集箱5分別與第一 矩形管板6和第二矩形管板3下端面焊接，第一矩形管板6和第二矩形管板3的一側端面 分別與第一矩形板殼10焊接，第一矩形管板6和第二矩形管板3的另一側面分別與第二矩 形板殼14焊接，這些結構使加熱器的換熱部分呈矩形結構，第一矩形管板6和第二矩形管 板3上分別開設數個通孔15，通孔15縱向和橫向排列呈矩形分布，通孔15內安裝波形換熱 管7，通孔15的間距至少為波形換熱管7的波峰外徑，前端管箱1、後端管箱2、進汽集箱4 及疏水集箱5均為半圓筒形殼體。本實用新型為了進一步增加波形換熱管7間的支撐強度、增加加熱器的整體強度 及進一步降低加熱器在運行過程中振動等，提供的方案是第一矩形管板6和第二矩形管 板3上安裝的波形換熱管7呈矩形分布，在第一矩形管板6和第二矩形管板3橫向上安裝 的波形換熱管7之間安裝支撐杆8，支撐杆8兩端分別與拉筋9焊接，拉筋9的兩端分別與 第一矩形板殼10和第二矩形板殼14焊接。本實用新型更進一步的方案是第一矩形管板6和第二矩形管板3上安裝的波形 換熱管7呈矩形分布，矩形分布的波形換熱管7的截面為長方形，其短邊為沿管束進汽方 向，沿短邊排列的波形換熱管7之間靠波形換熱管7的波峰外徑相互支撐，長邊通孔間距大 於短邊通孔間距，在第一矩形管板6和第二矩形管板3長邊方向上安裝的波形換熱管7之間安裝支撐杆8，支撐杆8兩端分別與拉筋9焊接，拉筋9的兩端分別與第一矩形板殼10 和第二矩形板殼14焊接。本實用新型的技術方案是將加熱器的布管結構做成矩形。該矩形為正方形或長方 形。換熱管7呈正方形分布時，各管在垂直面內和水平面內均靠波形換熱管的波峰相互接 觸支撐，做成長方形時，一般限於長方形的短邊位於進汽方向，在實現了正方形布管優點的 同時，進一步加強了換熱管的支撐強度，並增加了加熱器的整體強度，進一步降低了加熱器 在運行過程中的振動，可使換熱管的壁厚相對減薄等。本實用新型所述支撐杆8為扁鋼或圓鋼，其厚度或直徑為第一矩形管板6長邊開 設的通孔間距減去波形換熱管7的波峰外徑，這種方案能夠進一步提高支撐強度，在盡可 能多的安裝換熱管，以增大換熱面積。本實用新型為了使換熱管在達到最大換熱面積的情況下，提高換熱管的相互間的 支撐，提出的進一步方案是波形換熱管7的波峰外徑比基管外徑大2-6毫米。本實用新型所述的矩形全焊接管殼式熱網加熱器的前端管箱1、後端管箱2、第一 矩形管板6、第二矩形管板3、波形換熱管7內組成管程，承受熱網循環水側的壓力溫度。第 一矩形管板6、第二矩形管板3、波形換熱管7外、拉筋9、第一矩形板殼10、第二矩形板殼 14、進汽集箱4、疏水集箱5組成殼程，承受熱網蒸汽則的壓力溫度。本實用新型圖示為臥式 雙管程加熱器，本實用新型也可以做成臥式單管程、立式單管程或立式雙管程。圖中的前端 管箱1設置一個進水口和一個出水口，熱網循環水由前端管箱1的進水口進入，流經波形換 熱管7和後端管箱2後，再經波形換熱管7並由前端管箱1的出水口流出完成循環水的加 熱；蒸汽由進汽集箱4經波形換熱管7換熱凝結冷卻，再由疏水集箱5流出完成蒸汽的熱利 用，進汽集箱4中進汽口數量可依據進汽量的大小設置1個或多個。圖中11是出水口，L是第一矩形管板6的長邊，H是第一矩形管板6的短邊。
權利要求1.矩形全焊接管殼式熱網加熱器，包括前端管箱(1)、後端管箱(2)、疏水集箱(5)及進 汽集箱(4)，其特徵在於前端管箱(1)與第一矩形管板(6)焊接，後端管箱(2)與第二矩 形管板(3)焊接，進汽集箱(4)分別與第一矩形管板(6)和第二矩形板(3)上端面焊接，疏 水集箱(5 )分別與第一矩形管板(6 )和第二矩形管板(3 )下端面焊接，第一矩形管板(6 )和 第二矩形管板(3)的一側端面分別與第一矩形板殼(10)焊接，第一矩形管板(6)和第二矩 形管板(3)的另一側面分別與第二矩形板殼(14)焊接，第一矩形管板(6)和第二矩形管板 (3)上分別開設數個通孔(15)，通孔(15)縱向和橫向排列呈矩形分布，通孔(15)內安裝波 形換熱管(7)，通孔(15)的間距至少為波形換熱管(7)的波峰外徑，前端管箱(1)、後端管 箱(2 )、進汽集箱(4 )及疏水集箱(5 )均為半圓筒形殼體。
2.根據權利要求1所述的矩形全焊接管殼式熱網加熱器，其特徵在於第一矩形管板 (6 )和第二矩形管板(3 )上安裝的波形換熱管(7 )呈矩形分布，在第一矩形管板(6 )和第二 矩形管板(3)橫向上安裝的波形換熱管(7)之間安裝支撐杆(8)，支撐杆(8)兩端分別與拉 筋(9 )焊接，拉筋(9 )的兩端分別與第一矩形板殼(10 )和第二矩形板殼(14 )焊接。
3.根據權利要求1所述的矩形全焊接管殼式熱網加熱器，其特徵在於第一矩形管板 (6)和第二矩形管板(3)上安裝的波形換熱管(7)呈矩形分布，矩形分布的波形換熱管(7) 的截面為長方形，其短邊為沿管束進汽方向，沿短邊排列的波形換熱管(7 )之間靠波形換熱 管(7)的波峰外徑相互支撐，長邊通孔間距大於短邊通孔間距，在第一矩形管板(6)和第二 矩形管板(3)長邊方向上安裝的波形換熱管(7)之間安裝支撐杆(8)，支撐杆(8)兩端分別 與拉筋(9)焊接，拉筋(9)的兩端分別與第一矩形板殼(10)和第二矩形板殼(14)焊接。
4.根據權利要求2所述的矩形全焊接管殼式熱網加熱器，其特徵在於支撐杆(8)為扁 鋼或圓鋼，其厚度或直徑為第一矩形管板(6)長邊開設的通孔間距減去波形換熱管(7)的 波峰外徑。
5.根據權利要求1或2所述的矩形全焊接管殼式熱網加熱器，其特徵在于波形換熱 管(7)的波峰外徑比基管外徑大2-6毫米。
專利摘要本實用新型提供了一種矩形全焊接管殼式熱網加熱器，包括前端管箱、後端管箱、疏水集箱及進汽集箱，前端管箱與第一矩形管板焊接，後端管箱與第二矩形管板焊接，進汽集箱分別與第一矩形管板和第二矩形板上端面焊接，疏水集箱分別與第一矩形管板和第二矩形管板下端面焊接，第一矩形管板和第二矩形管板的一側端面分別與第一矩形板殼焊接，第一矩形管板和第二矩形管板的另一側面分別與第二矩形板殼焊接，第一矩形管板和第二矩形管板上分別開設數個通孔，通孔縱向和橫向排列呈矩形分布，通孔內安裝波形換熱管,通孔的間距至少為波形換熱管的波峰外徑，前端管箱、後端管箱、進汽集箱及疏水集箱均為半圓筒形殼體。本實用新型解決了管殼式熱網加熱器傳熱效果差，佔地空間大，全焊接板式熱網加熱器結構複雜，製造難度大，維修不便等弊端。
文檔編號F28D1/06GK201867091SQ201020604258
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月12日 優先權日2010年11月12日
發明者趙宇, 趙宏偉 申請人:山東北辰壓力容器有限公司