一种带分布结构的换热器的制作方法

1.本实用新型涉及换热器技术领域，尤其涉及一种带分布结构的换热器。


背景技术：

2.换热器(亦称为热交换器或热交换设备)是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用。
3.换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器广泛的应用于化工、石油、食品、动力和原子能等工业部门，在生活中，诸如空调，冰箱及供暖设施中也均存在换热器的身影，是一种非常基础的工业设备。据统计：在现代化学工业中换热器的投资大约占设备总投资的30％，在炼油厂中占全部工艺设备的40％左右，海水淡化工艺装置几乎全是由换热器组成的。另一方面，换热器本身也是工业耗能、耗水大户。换热器设备耗能量占工业用能的13％～15％。因此提高换热器的换热效率有着重大意义。


技术实现要素：

4.有鉴于此，为解决现有技术中存在入口端死区的技术问题，为此，本实用新型提供了一种带分布结构的换热器，通过分布环上的孔洞，从圆周方向无死角的进入换热器壳体，从而大大减小了死区，增大了有效换热面积。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案：
6.一种带分布结构的换热器，包括换热器壳程筒体和设置于所述换热器壳程筒体内的换热管束；
7.所述换热器壳程筒体上开设有至少一个物料进口，所述物料进口处设置有位于所述换热器壳程筒体内的膨胀段；
8.所述膨胀段设置有分布环，所述分布环上开设有孔。
9.优选地，所述膨胀段与所述物料进口相连接处向外凸出。
10.本实用新型相对于现有技术，具有如下的有益效果：
11.1.本实用新型提供的带分布结构的换热器，能够完美解决入口端死区的问题。壳程物料进入环形通道后，可以通过分布环上的孔洞，从圆周方向无死角的进入换热器壳体，从而大大减小了死区，增大了有效换热面积。
12.2.本实用新型提供的带分布结构的换热器，减弱了壳程物料对换热管的冲刷。分布环的存在起到了防冲挡板的作用。壳程物料进入环形通道时，由于整个环形通道的流通面积会大于入口管的截面积，因此物料进入后，流体的压降会变小。同时由于存在分布环，物料也会在在分布环上形成分流，而所有分布环上孔的总面积也是大于入口管的截面积的，物料从分布环上的孔进入换热器壳程的时候，流体速度已经大大降低，从而减小物料对换热管的冲刷与冲击，也就减弱了外圈换热管的震动，最终延长了换热器的使用寿命。
13.3.本实用新型提供的带分布结构的换热器，整体得到优化。由于换热管束和换热器壳程筒体的受热情况不一样，所以所产生的热膨胀也不一样。固定管板换热器经常会设
置膨胀节，以此来减小换热管、管板和壳体的温差应力，避免引起强度破坏、失稳破坏和管子拉脱破坏。而本实用新型涉及的膨胀段也能起到类似膨胀节的作用，且加工简单，成本低廉。
14.4.本实用新型提供的带分布结构的换热器，综合效益高。由于换热器设备在整个装置设备中占据的比例非常高，因此换热器投资成本及使用成本的降低会大大的降低装置的投资成本，从而带来更高的投资收益。使用本实用新型的换热器优化了壳程入口段的结构，提高了换热器的换热效率，同时也延长了换热器的使用寿命，从而降低了换热器的制造成本及换热器的使用成本，最终提高了装置的综合收益。
附图说明
15.图1为现有技术中的换热器的结构示意图；
16.图2为本实用新型的换热器的结构示意图；
17.图中，1.换热器壳程筒体，2.换热管束，3.物料进口，4.入口挡板；5.管板，6.膨胀段，7.分布环，8.孔。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.常见的换热器结构如图1所示：其包括换热器壳程筒体1，其内安装有换热管束2，其上设置有管板5；
22.换热器壳程筒体1的外侧壁上开设有物料进口3，物料进口3与换热器壳程筒体1连通处设置有入口挡板4；
23.壳程物料通过物料入口3进入换热器壳程筒体1后，物料会按图1中箭头所示方向进行流动。图1中a区域的物料基本不会流动，会形成死区。对一些小换热器，a区域体积占换热器壳程筒体的比例会很大，这就使换热器的有效换热面积大大降低。这也是为什么有些换热器的换热面积达到了工艺要求，而换热效果达不到工艺要求的原因。
24.本实用新型为解决现有技术中存在的上述问题，如图2所示，本实用新型提供了一种带分布结构的换热器，包括换热器壳程筒体1和设置于所述换热器壳程筒体1内的换热管
束2；
25.所述换热器壳程筒体1上开设有至少一个物料进口3，所述物料进口3处设置有位于所述换热器壳程筒体1内的膨胀段6；
26.所述膨胀段6设置有分布环7，所述分布环7上开设有孔8。
27.在本实用新型中，所述膨胀段6与所述物料进口3相连接处向外凸出。
28.本实用新型提供的上述带分布结构的换热器，换热器壳程筒体1在入口处增加一个膨胀段6，膨胀段6的大小可以根据物料进口3的大小进行调整。在膨胀段6内壁设置一个整圈分布环7，分布环7上开设孔8。分布环7与膨胀段6 形成一个环形通道，壳程物料经过物料进口3进入环形通道，通过分布环7上的孔8进入换热器壳程筒体1内。分布环7上孔8的大小、位置、数量根据工艺要求进行设置。
29.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。


技术特征：
1.一种带分布结构的换热器，其特征在于，包括换热器壳程筒体和设置于所述换热器壳程筒体内的换热管束；所述换热器壳程筒体上开设有至少一个物料进口，所述物料进口处设置有位于所述换热器壳程筒体内的膨胀段；所述膨胀段设置有分布环，所述分布环上开设有孔。2.根据权利要求1所述的一种带分布结构的换热器，其特征在于，所述膨胀段与所述物料进口相连接处向外凸出。

技术总结
本实用新型提供了一种带分布结构的换热器，属于换热器技术领域。该带分布结构的换热器，包括换热器壳程筒体和设置于换热器壳程筒体内的换热管束；换热器壳程筒体上开设有至少一个物料进口，物料进口处设置有位于换热器壳程筒体内的膨胀段；膨胀段设置有分布环，分布环上开设有孔。本实用新型提供的带分布结构的换热器，通过分布环上的孔洞，从圆周方向无死角的进入换热器壳体，从而大大减小了死区，增大了有效换热面积。大了有效换热面积。大了有效换热面积。


技术研发人员：周一飞 汤会萍 邹志荣 徐志刚
受保护的技术使用者：常州瑞凯化工装备有限公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/7/22