一种耐高压矩形板片板壳式换热器

技术领域

本实用新型涉及热交换与热回收技术领域，尤其涉及一种耐高压矩形板片板壳式换热器。

背景技术

石油化工装置向大型化与高参数化趋势发展，传统管壳式换热器存在换热效率低、阻力降大、设备台数多、占地大、能耗高等问题，无法满足现代化大型装置节能增效的要求。

板式换热器为一种高效的换热器，传热效率是传统管壳式换热器的2-3倍。板式换热器中，可拆卸板式热交换器与半焊接板式换热器不适用于高压场合；全焊接板式热交换器与圆形板片板壳式换热器适用于高压场合，但由于其结构特点难以实现单体设备大型化，同样存在设备台数多，占地大耗材多等问题。

矩形板片板壳式换热器板片采用钢卷连续压制，单板长度不受限制，易于大型化，但现有矩形板片板壳式换热器存在承压能力较低的问题，在石油化工压力需求较高的场合应用受限，现有矩形板片板壳式换热器技术其工作压力通常不超过4.0MPa。

因此本实用新型提供一种耐高压的矩形板片板壳式换热器。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种耐高压矩形板片板壳式换热器。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种耐高压矩形板片板壳式换热器，包括前管箱、管板、壳体、板束、后管箱和鞍座，所述板束由多个板片叠摞焊接组成，板束安装在壳体内，板束两端与管板连接，所述管板焊接于壳体两端，管板通过螺栓与前管箱、后管箱连接，所述后管箱设有板程入口，前管箱设有板程出口，壳体设有壳程入口和壳程出口，两股介质流体在板束内纯逆流流动。

进一步地，所述板束的板片外形为矩形。

进一步地，所述板束与管板的连接采用连接薄板实现软连接，连接薄板一端与板束搭接焊接，一端与管板内孔焊接，连接薄板与管板焊接位置位于管板厚度方向的中心轴处，连接薄板厚度为8-14mm。

进一步地，所述连接薄板为平板、“Ω”型板或波纹型板中任意一种构成的矩形截面方箱，连接薄板用于补偿板束与管板之间的形变差。

进一步地，所述板束在其介质通道的进出口设置带孔长镶条，带孔长镶条与板片不焊接。

进一步地，所述板束位于壳程入口和壳程出口之间设置分程隔板，分程隔板与壳体的密封可采用垫片密封、弹簧片密封或垫片与弹簧片组合的密封方式。

进一步地，所述前管箱与后管箱设置供人员进出检修板束的人孔。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的板壳式换热器具有传热效率高、端部温差小、压降低、结构紧凑、重量轻的优点，易于大型化的特点，同时板壳式换热器又继承了管壳式换热器承压高及耐高温，密封性能好，安全可靠等优点。

2、本实用新型中板束的矩形板片原材料采用钢卷供货，连续模压成型，满足工艺装置压降需求下的板片长度不限制，易于实现装置的大型化。

3、本实用新型中板束的介质通道进出口设置带孔长镶条，有效提高板束端部强度，缓解介质对板片端面的冲击，保护板片间焊缝，提高板片薄弱部位的承载能力。

4、本实用新型中板束与管板采用连接薄板实现“软连接”，连接薄板用于补偿板束与管板之间的形变差。

5、本实用新型中管箱端部设置人孔，可在不拆除管箱的情况下实现人员进入设备内部对板束进行检维修，减少现场施工工作量。

综上所述，本实用新型的板壳式换热器具有传热效率高、端部温差小、压降低、结构紧凑、重量轻、易于大型化、承压高及耐高温，密封性能好，安全可靠等优点。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的左视图；

图3为图2中带孔长镶条与连接薄板内侧的安装示意图；

图4为连接薄板为平板时与管板、板束的安装示意图；

图5为连接薄板为“Ω”型板时与管板、板束的安装示意图；

图6为连接薄板为波纹型板时与管板、板束的安装示意图；

图7为分程隔板通过垫片与壳体密封连接时的示意图；

图8为分程隔板通过弹簧片与壳体密封连接时的示意图；

图9为分程隔板通过垫片和弹簧片的组合与壳体密封连接时的示意图。

图中：1前管箱、2管板、3壳体、4板束、5后管箱、6鞍座、7分程隔板、8连接薄板、9人孔、10带孔长镶条、11垫片、12弹簧片、13板程入口、14板程出口、15壳程入口、16壳程出口。

具体实施方式

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；

参照图1-9，一种耐高压矩形板片板壳式换热器，包括前管箱1、管板2、壳体3、板束4、后管箱5和鞍座6，板束4由多个板片叠摞焊接组成，构成板束4的板片外形为矩形。板片的原材料采用钢卷经过连续模压成型，满足工艺装置压降需求下的板片长度不限制，易于实现装置的大型化。

板束4安装在壳体3内，板束4两端与管板2连接，管板2焊接于壳体3两端，管板2通过螺栓与前管箱1、后管箱5连接，后管箱5设有板程入口13，前管箱1设有板程出口14，壳体3设有壳程入口15和壳程出口16，两股介质流体在板束4内纯逆流流动。冷介质流体从板程入口13流入后管箱5，热介质流体从壳程入口15流入壳体3，冷介质流体按照图1中左向箭头指示方向流动，热介质流体按照图1中右向箭头指示方向流动，冷、热介质换热后，分别从板程出口14和壳程出口16流出。

板束4与管板2的连接采用连接薄板8实现“软连接”，连接薄板8一端与板束4搭接焊接，一端与管板2内孔焊接，连接薄板8与管板2焊接位置位于管板2厚度方向的中心轴处，连接薄板8厚度为8-14mm。

连接薄板8为平板、“Ω”型板或波纹型板中任意一种构成的矩形截面方箱，连接薄板8用于补偿板束4与管板2之间的形变差。

以上“软连接”形式，可有效降低了高压下压力载荷引起的管板2平面方向弯曲与板片宽度方向压缩变形在板束4与管板2连接处的局部应力，满足设备承受较高压力载荷的需求，提高设备结构可靠性。

连接薄板8形状、结构尺寸不同，满足不同压力载荷下的承载需求，结构加工简单，易于实现。

板束4在其介质通道的进出口设置带孔长镶条10，带孔长镶条10与板片不焊接。设置带孔长镶条10，可有效提高板束4端部强度，缓解介质对板片端面的冲击，保护板片间焊缝，提高板片薄弱部位的承载能力。

板束4位于壳程入口15和壳程出口16之间设置分程隔板7，分程隔板7与壳体3的密封可采用垫片11密封、弹簧片12密封或垫片11与弹簧片12组合的密封方式。

前管箱1与后管箱5设置供人员进出检修板束4的人孔9。人孔9的设置，可在不拆除前管箱1与后管箱5的情况下实现人员进入设备内部对板束4进行检维修，减少现场施工工作量。