多壳程多管程板壳式换热器

摘要

本发明是一种多壳程多管程板壳式换热器，其涉及一种应用于液体介质的换热器，特别是涉及一种多壳程多管程板壳式换热器。其目的是克服板式换热器承压低的缺陷，提供一种承压高的多壳程多管程板壳式换热器。总的特征是多壳程多管程板壳式换热器由管壳法兰盖、法兰密封垫、壳体、板管式换热元件、折流板、壳程接口、管程接口、螺母、定位杆和O型密封圈组成。若干个板管式换热元件排列在一起组成板管段，相邻板管段之间有一个折流板，把液体介质的通路分割成多壳程多管程。在正常工作时，甲种介质经过管壳法兰盖上的管程接口，从板管式换热元件的内腔通过，乙种介质经过壳体上的壳程接口，从板管式换热元件的外腔通过，两种介质进行热交换。

说明书

技术领域

本发明是一种多壳程多管程板壳式换热器，其涉及一种应用于液体介质的换热器，特别是涉及一种多壳程多管程板壳式换热器。

背景技术

板式换热器的板片之间的密封采用橡胶密封条，其密封长度大约是板片的周长，密封长度大，所以其承压低。板式换热器有换热面积大换热效率高，方便拆卸容易清洗的优点。

发明内容

本发明的目的是克服板式换热器承压低的缺陷，提供一种承压高的多壳程多管程板壳式换热器。本发明的实施方案如下：

本发明总的特征是多壳程多管程板壳式换热器由管壳法兰盖、法兰密封垫、壳体、板管式换热元件、折流板、壳程接口、管程接口、螺母、定位杆和O型密封圈组成。若干个板管式换热元件排列在一起组成板管段，相邻板管段之间有一个折流板，把液体介质的通路分割成多壳程多管程。在正常工作时，甲种介质经过管壳法兰盖上的管程接口，从板管式换热元件的内腔通过，乙种介质经过壳体上的壳程接口，从板管式换热元件的外腔通过，两种介质进行热交换。

多壳程多管程板壳式换热器的结构介于板式换热器和管壳式换热器之间。首先板管式换热元件全部安装在由管壳法兰盖和壳体组成的封闭空间，管壳法兰盖和壳体对外承压高。该结构与管壳式换热器相似，所以多壳程多管程板壳式换热器继承了管壳式换热器承压高的优点。其次板管式换热元件由两片薄板冲压拉伸制成的板片组成，板片的表面也有波纹状的凸台和凹槽，其换热面积大换热效率高。该结构与板式换热器相似，所以多壳程多管程板壳式换热器继承了板式换热器换热面积大换热效率高的优点。再次板管式换热元件的两片板片沿板片的四周焊接密封，相邻板管式换热元件由两个O型密封圈作为密封件。由于O型密封圈的密封周长短，并且O型密封圈只是用来承担两种介质的压差，所以多壳程多管程板壳式换热器的承压比板式换热器高。最后板管式换热元件方便拆卸容易清洗，与折流板配合使用，把液体介质的通路分割成多壳程多管程，流程配合多样化有利于适用不同的工艺条件。

多壳程多管程板壳式换热器的壳体上有两个壳程接口，分别是乙种介质的进口和出口。壳体的两端各安装一个管壳法兰盖，每个管壳法兰盖上有一个管程接口，分别是甲种介质的进口和出口。管壳法兰盖和壳体组成一个承压的封闭空间。法兰密封垫用于管壳法兰盖和壳体之间的密封。

若干个板管式换热元件排列在一起组成板管段，相邻板管段之间有一个折流板，把液体介质的通路分割成多壳程多管程。在正常工作时，甲种介质经过管壳法兰盖上的管程接口，从板管式换热元件的内腔通过，乙种介质经过壳体上的壳程接口，从板管式换热元件的外腔通过，两种介质进行热交换。

定位杆上有外螺纹的一端安装在管壳法兰盖上的内螺纹孔中，并通过螺母锁定，另一端则插入对侧的管壳法兰盖上的内孔中。板管式换热元件和折流板依次排列在定位杆上。

板管式换热元件由两片薄板冲压拉伸制成的板片组成，板片的表面也有波纹状的凸台和凹槽。板管式换热元件的两片板片沿板片的四周焊接密封，相邻板管式换热元件由两个O型密封圈作为密封件。每个板管式换热元件都可以拆卸下来清洗。板管式换热元件与折流板，以及板管式换热元件与管壳法兰盖之间的密封，也采用两个O型密封圈作为密封件。

从板管式换热元件的外表面来看，相邻板管式换热元件的外表面凸台互相接触形成支点。当板管式换热元件依次排列在定位杆上时，会在相邻板管式换热元件外表面之间形成一个外腔。乙种介质经过壳体上的壳程接口，从板管式换热元件的外腔通过。

板管式换热元件的两片板片沿板片的四周焊接密封，在板管式换热元件内侧形成内腔。从板管式换热元件的外表面来看，相邻板管式换热元件外表面凹槽的内侧在内腔中互相接触形成支点。甲种介质经过管壳法兰盖上的管程接口，从板管式换热元件的内腔通过。两种介质分别在各自的流道内流动，通过板管式换热元件的金属板片进行热交换。

若干个板管式换热元件排列在一起组成板管段，在每个板管段中，各个板管式换热元件是并联在一起，在内腔中甲种介质的流向是一致的，总是从板管式换热元件的一个主流道孔流向另一个主流道孔。

折流板是一个弓形。折流板只有一个流道通孔，该流道通孔靠近折流板的直边一侧。相邻折流板的安装方向是相互倒置的。每经过一个折流板，相邻板管段在内腔中甲种介质的流向就改变一次。每改变一次甲种介质的流向就称为一个管程。同时，每经过一个折流板，相邻板管段在外腔中乙种介质的流向也改变一次。每改变一次乙种介质的流向就称为一个壳程。若干个折流板，把液体介质的通路分割成多壳程多管程。

以三壳程三管程为例，叙述多壳程多管程板壳式换热器的工艺流程。在正常工作时，甲种介质经过左侧的管壳法兰盖上的管程接口，进入到第一个板管段的板管式换热元件的内腔。从板管式换热元件的内腔向下流动，汇集在第一个折流板的流道通孔，然后进入到第二个板管段的板管式换热元件的内腔。从板管式换热元件的内腔向上流动，汇集在第二个折流板的流道通孔，然后进入到第三个板管段的板管式换热元件的内腔。从板管式换热元件的内腔向下流动，最后甲种介质经过右侧的管壳法兰盖上的管程接口，输送至下游设备。与此同时，乙种介质经过壳体上的上侧的壳程接口，进入到第一个板管段的板管式换热元件的外腔。从板管式换热元件的外腔向下流动，汇集在第一个折流板的直边一侧，然后进入到第二个板管段的板管式换热元件的外腔。从板管式换热元件的外腔向上流动，汇集在第二个折流板的直边一侧，然后进入到第三个板管段的板管式换热元件的外腔。从板管式换热元件的外腔向下流动，最后乙种介质经过壳体上的下侧的壳程接口，输送至下游设备。两种介质分别在各自的流道内流动，通过板管式换热元件的金属板片进行热交换。

装配时定位杆上有外螺纹的一端安装在管壳法兰盖上的内螺纹孔中，并通过螺母锁定，另一端则插入对侧的管壳法兰盖上的内孔中。板管式换热元件和折流板依次排列在定位杆上。必要时可以用胶水把O型密封圈粘在板管式换热元件的对应位置。

折流板是一个弓形。折流板只有一个流道通孔，该流道通孔靠近折流板的直边一侧。折流板还有两个小孔，用于安装定位杆。

管壳法兰盖上有一个管程接口，还有两个内螺纹孔和光孔，用于安装定位杆和螺母。

壳体上的上下两侧各有一个壳程接口，壳体两端有法兰，用于联接管壳法兰盖。

壳体与两端的管壳法兰盖采用螺栓联接在一起。

附图说明

说明书附图是多壳程多管程板壳式换热器的结构图。其中图1是多壳程多管程板壳式换热器的轴测垂直剖视图。图2是多壳程多管程板壳式换热器的轴测水平剖视图。图3是局部放大图I。图4是局部放大图II。图5是多壳程多管程板壳式换热器的工艺流程图。图6是各板管段的装配图。图7是折流板结构图。图8是管壳法兰盖结构图。图9是壳体结构图。图10是多壳程多管程板壳式换热器的轴测图。

图中标注有管壳法兰盖1、法兰密封垫2、壳体3、板管式换热元件4、折流板5、壳程接口6、管程接口7、螺母8、定位杆9、O型密封圈10、内腔11、外腔12、外表面凸台13、外表面凹槽14、乙种介质15、甲种介质16、主流道孔17和流道通孔18。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步叙述。

参照图1和图5，多壳程多管程板壳式换热器的壳体3上有两个壳程接口6，分别是乙种介质15的进口和出口。壳体3的两端各安装一个管壳法兰盖1，每个管壳法兰盖1上有一个管程接口7，分别是甲种介质16的进口和出口。管壳法兰盖1和壳体3组成一个承压的封闭空间。法兰密封垫2用于管壳法兰盖1和壳体3之间的密封。

若干个板管式换热元件4排列在一起组成板管段，相邻板管段之间有一个折流板5，把液体介质的通路分割成多壳程多管程。在正常工作时，甲种介质16经过管壳法兰盖1上的管程接口7，从板管式换热元件4的内腔11通过，乙种介质15经过壳体3上的壳程接口6，从板管式换热元件4的外腔12通过，两种介质进行热交换。

参照图2，定位杆9上有外螺纹的一端安装在管壳法兰盖1上的内螺纹孔中，并通过螺母8锁定，另一端则插入对侧的管壳法兰盖1上的内孔中。板管式换热元件4和折流板5依次排列在定位杆9上。

参照图3，板管式换热元件4由两片薄板冲压拉伸制成的板片组成，板片的表面也有波纹状的凸台和凹槽。板管式换热元件4的两片板片沿板片的四周焊接密封，相邻板管式换热元件4由两个O型密封圈10作为密封件。每个板管式换热元件4都可以拆卸下来清洗。板管式换热元件4与折流板5，以及板管式换热元件4与管壳法兰盖1之间的密封，也采用两个O型密封圈10作为密封件。

参照图4，从板管式换热元件4的外表面来看，相邻板管式换热元件4的外表面凸台13互相接触形成支点。当板管式换热元件4依次排列在定位杆9上时，会在相邻板管式换热元件4外表面之间形成一个外腔12。乙种介质15经过壳体3上的壳程接口6，从板管式换热元件4的外腔12通过。

板管式换热元件4的两片板片沿板片的四周焊接密封，在板管式换热元件4内侧形成内腔11。从板管式换热元件4的外表面来看，相邻板管式换热元件4外表面凹槽14的内侧在内腔11中互相接触形成支点。甲种介质16经过管壳法兰盖1上的管程接口7，从板管式换热元件4的内腔11通过。两种介质分别在各自的流道内流动，通过板管式换热元件4的金属板片进行热交换。

参照图5，若干个板管式换热元件4排列在一起组成板管段，在每个板管段中，各个板管式换热元件4是并联在一起，在内腔11中甲种介质16的流向是一致的，总是从板管式换热元件4的一个主流道孔17流向另一个主流道孔17。

折流板5是一个弓形。折流板5只有一个流道通孔18，该流道通孔18靠近折流板5的直边一侧。相邻折流板5的安装方向是相互倒置的。每经过一个折流板5，相邻板管段在内腔11中甲种介质16的流向就改变一次。每改变一次甲种介质16的流向就称为一个管程。同时，每经过一个折流板5，相邻板管段在外腔12中乙种介质15的流向也改变一次。每改变一次乙种介质15的流向就称为一个壳程。若干个折流板5，把液体介质的通路分割成多壳程多管程。

以三壳程三管程为例，叙述多壳程多管程板壳式换热器的工艺流程。在正常工作时，甲种介质16经过左侧的管壳法兰盖1上的管程接口7，进入到第一个板管段的板管式换热元件4的内腔11。从板管式换热元件4的内腔11向下流动，汇集在第一个折流板5的流道通孔18，然后进入到第二个板管段的板管式换热元件4的内腔11。从板管式换热元件4的内腔11向上流动，汇集在第二个折流板5的流道通孔18，然后进入到第三个板管段的板管式换热元件4的内腔11。从板管式换热元件4的内腔11向下流动，最后甲种介质16经过右侧的管壳法兰盖1上的管程接口7，输送至下游设备。与此同时，乙种介质15经过壳体3上的上侧的壳程接口6，进入到第一个板管段的板管式换热元件4的外腔12。从板管式换热元件4的外腔12向下流动，汇集在第一个折流板5的直边一侧，然后进入到第二个板管段的板管式换热元件4的外腔12。从板管式换热元件4的外腔12向上流动，汇集在第二个折流板5的直边一侧，然后进入到第三个板管段的板管式换热元件4的外腔12。从板管式换热元件4的外腔12向下流动，最后乙种介质15经过壳体3上的下侧的壳程接口6，输送至下游设备。两种介质分别在各自的流道内流动，通过板管式换热元件4的金属板片进行热交换。

参照图6，装配时定位杆9上有外螺纹的一端安装在管壳法兰盖1上的内螺纹孔中，并通过螺母8锁定，另一端则插入对侧的管壳法兰盖1上的内孔中。板管式换热元件4和折流板5依次排列在定位杆9上。必要时可以用胶水把O型密封圈10粘在板管式换热元件4的对应位置。

参照图7，折流板5是一个弓形。折流板5只有一个流道通孔18，该流道通孔18靠近折流板5的直边一侧。折流板5还有两个小孔，用于安装定位杆9。

参照图8，管壳法兰盖1上有一个管程接口7，还有两个内螺纹孔和光孔，用于安装定位杆9和螺母8。

参照图9，壳体3上的上下两侧各有一个壳程接口6，壳体3两端有法兰，用于联接管壳法兰盖1。

参照图10，壳体3与两端的管壳法兰盖1采用螺栓联接在一起。