專利名稱：一種固定管板式換熱器的制作方法

　　技術領域：

　　本實用新型涉及一種換熱設備，尤其是一種固定管板式換熱器。

　　技術背景在工業化超臨界流體萃取過程中，常常要用到固定管板換熱器。現有的固定管板換熱器 是按照我國GB151標準設計的，它包括前端管箱、管板、殼程、管程、后端管箱及介質進出 口接管。其結構的前后端管箱均由法蘭、筒節、封頭鍛焊而成，其與管板之間的密封采用金 屬平墊密封，在工作壓力較高的場合使用時，此結構需要體積較大、壁較厚的前后端管箱， 使得其制造成本較高，而且其密封問題難以解決，在其使用時可靠性較差。到目前為止，解 決高壓場合換熱問題大多是采用套管換熱器，而套管換熱器存在體積較大，制造成本較高， 換熱效率較差的缺陷。發明內容本實用新型提供了一種制造成本較低、密封性較好、使用時可靠性較高、換熱效率較高 ，配套使用于工業化超臨界流體萃取過程中，保證流體介質相變過程能量平衡的固定管板式 換熱器，以克服現有技術的不足。本實用新型的技術方案是，它包括殼體1和連接于其外部的鞍式支座2，在殼體l上設有 接管3，在殼體1的左右端部通過拉桿4連接有管板5，在兩個管板5的外側分別通過螺栓6連接 有前端管箱7和后端管箱8，并且在管板5的外側與前端管箱7和后端管箱8之間設有介質流動 空間9，在兩個管板5之間分別連接有換熱管10，并且換熱管10設在殼體1內；在前端管箱7和 后端管箱8上分別設有介質進口接管11和介質出口接管12。上述的固定管板式換熱器中，在前端管箱7處于介質流動空間9的一側開有錐形凹槽13， 介質進口接管11設在錐形凹槽13的錐形頂端，在后端管箱8處于介質流動空間9的一側開有平 底式凹槽14，介質出口接管12設在平底式凹槽14下底端的邊沿上。前述的固定管板式換熱器中，連接在兩個管板5之間的換熱管10均勻排布成正三棱柱形前述的固定管板式換熱器中，在管板5的外端面上開有環形的密封槽15，在密封槽15內 設有0型密封圈16。前述的固定管板式換熱器中，前端管箱7和后端管箱8的兩端面均為平蓋平底式封頭，并且前端管箱7和后端管箱8的直徑與管板5的直徑相同。與現有技術相比，本實用新型在管板的外側與前端管箱和后端管箱之間設有介質流動空 間，并且將前后端管箱均制作成平蓋和平底的封頭，將前后端管箱直徑制作成與管板直徑相 同的整體結構，這樣前后端管箱與管板之間不需要法蘭就能通過螺栓直接連接，也不需要另 行設置筒節，并且前后端管箱厚度較薄，這樣就節省了大量的制造材料及焊接、無損檢測等 工藝過程，使得本實用新型的制造成本較低。另外，本實用新型在前端管箱處于介質流動空 間的一側開有錐形凹槽，并將介質進口接管的出口設在錐形凹槽的錐形頂端，并將換熱管均 勻排布成正三棱柱形，這樣可使得進入管箱內的介質流體均勻分布，且流速相對較小，大幅 提高了換熱效果；本實用新型在后端管箱處于介質流動空間的一側開有平底式凹槽，并將介 質出口接管的入口設在平底式凹槽下底端的邊沿上，使得管程在工作過程中產生的介質流體 能全部流出。再就是，經過長期地實踐，本實用新型在管板上開有環形的密封槽，并在密封 槽內放置可形成徑向密封的0型密封圈，這種徑向密封結構使得本實用新型在工作壓力較高 的場合使用時密封性較好，可靠性較高；經過測試，本實用新型的工作壓力可達到五十兆帕

　　圖l是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的外部結構示意圖；圖3是本實用新型A部分的放大示意圖；附圖的標記為l-殼體，2-鞍式支座，3-接管，4-拉桿，5-管板，6-螺栓，7-前端管箱 ，8-后端管箱，9-介質流動空間，10-換熱管，11-介質進口接管，12-介質出口接管，13-錐 形凹槽，14-平底式凹槽，15-密封槽，16-0型密封圈。

　　具體實施方式

　　本實用新型的實施例本實用新型的結構如圖l所示，它包括現有固定管板式換熱器構 造的殼體1和用于支撐殼體1并連接于其外部的鞍式支座2 (如圖2所示)，在殼體l的上壁和 下壁各安裝一根可與其內部連通的接管3，可供介質流體進出殼體l內部，且為了使殼體l內 的介質流體能與管程內的介質流體充分換熱，將接管3分別安裝在殼體1上壁的左端和殼體1 下壁的右端，在殼體1的左右端部通過拉桿4各連接一塊管板5，在兩個管板5的外側分別通過 螺栓6連接上前端管箱7和后端管箱8，并且在管板5的外側與前端管箱7和后端管箱8之間各設 置一個介質流動空間9，在兩個管板5之間分別連接上換熱管10，使得換熱管10與兩個管板5 外側的介質流動空間9相通，并且是將換熱管10安裝在殼體1內，為了便于殼程內的介質流體的均勻分布，可將連接在兩個管板5之間的換熱管10均勻排布成正三棱柱形；在前端管箱7和 后端管箱8上分別安裝上可與介質流動空間9相通的介質進口接管11和介質出口接管12，為了 使管程內的介質流體的流速不至于過快，可以在前端管箱7處于介質流動空間9的一側開一個 錐形凹槽13，并將介質進口接管11安裝在錐形凹槽13的錐形頂端，為了使管程內的介質流體 能通過介質出口接管12全部流出，在后端管箱8處于介質流動空間9的一側開有平底式凹槽14 ，并將介質出口接管12安裝在平底式凹槽14下底端的邊沿上；為了使本實用新型在工作壓力 較高的場合使用時密封性較好，可以在管板5的外端面上各開一道環形的密封槽15 (如圖3所 示)，在每道密封槽15內放置一條0型密封圈16，使得在前端管箱7和管板5之間、后端管箱8 和管板5之間均形成徑向密封，為了前端管箱7和后端管箱8與管板5之間不需要法蘭就能通過 螺栓6直接連接，可以將前端管箱7和后端管箱8的兩個端面均制作成平蓋平底式封頭，并且 使前端管箱7和后端管箱8的直徑與管板5的直徑相同。

　　本實用新型在使用時，A介質流體從安裝在殼體l下壁的接管3流入殼體內，與殼體l內部 的換熱管10外壁充分接觸后，從安裝在殼體1上壁的接管3流出；B介質流體從安裝在前端管 箱7內的介質進口接管11流入，經過換熱管10內部后，從安裝在后端管箱8內的介質出口接管 12流出。如果A介質流體的溫度高于B介質流體，熱量便通過換熱管10的管壁由A介質流體傳 遞給B介質流體；反之，熱量則通過換熱管10的管壁由B介質流體傳遞給A介質流體。

　　權利要求1. 一種固定管板式換熱器，它包括殼體(1)和連接于其外部的鞍式支座(2)，在殼體(1)上設有接管(3)，其特征在于在殼體(1)的左右端部通過拉桿(4)連接有管板(5)，在兩個管板(5)的外側分別通過螺栓(6)連接有前端管箱(7)和后端管箱(8)，并且在管板(5)的外側與前端管箱(7)和后端管箱(8)之間設有介質流動空間(9)，在兩個管板(5)之間分別連接有換熱管(10)，并且換熱管(10)設在殼體(1)內；在前端管箱(7)和后端管箱(8)上分別設有介質進口接管(11)和介質出口接管(12)。

　　專利摘要本實用新型公開了一種固定管板式換熱器，它包括殼體、鞍式支座、接管，殼體連接管板，管板的外側連接前后端管箱，在管板的外側與前后端管箱之間設有介質流動空間，在管板之間連接有換熱管，換熱管在殼體內，在前后端管箱上設有介質進口接管和介質出口接管。本實用新型能使前后端管箱厚度較薄，能節省大量的制造材料及焊接、無損檢測等工藝過程，并使得本實用新型的制造成本較低。本實用新型可使得進入管箱內的介質流體均勻分布，且流速相對較小，大幅提高了換熱效果；本實用新型還使得管程在工作過程中產生的介質流體能全部流出。本實用新型的這種徑向密封結構使得其在工作壓力較高的場合使用時密封性較好，可靠性較高，其工作壓力可達到五十兆帕。

　　文檔編號F28F9/26GKSQ

　　公開日2008年7月30日 申請日期2007年8月31日 優先權日2007年8月31日

　　***張紅梅 申請人:貴州航天烏江機電設備有限責任公司

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