[发明专利]一种具有控温功能双螺旋折流板式浮头换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热器。

背景技术

随着国家对低碳节能的要求逐步提高，化工行业粗犷式的生产方式越来越不适应现代工业的发展要求，很多研究单位和化工企业就怎样提高整厂效率方面对现有化工工艺做了很多改进工作。其中化工产品生产过程中的余热回收利用成为提高能源利用率的一种有效途径。换热器作为余热回收的主体设备，在化工工艺流程中重要性越发凸显，据统计换热器的数量占所用化工设备达40％左右，其投资费用也达到20％以上。

目前所使用的换热器主要存在以下缺点：在变负荷工况下，换热器无法保持稳态运行；管程流体再与壳程流体换热后，其出口温度往往达不到设计温度，使得换热器的下游设备无法保持稳态运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是使得换热器在负荷变化较大的工况下能够保持稳态运行。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种具有控温功能双螺旋折流板式浮头换热器，包括壳体，在壳体的两端分别设有头部结构及浮头式尾部结构，在头部结构内设有头部腔体，位于头部结构上的管程入口与头部腔体相连通，在浮头式尾部结构内设有相互隔开的管程流体腔体及壳程流体腔体，位于浮头式尾部结构上的壳程入口及管程出口分别与壳程流体腔体及管程流体腔体相连通，壳程流体腔体同时与壳体的内部腔体相连通，在壳体内布置有至少一根换热管，换热管分别与头部腔体及管程流体腔体相连通，在壳体上设有壳程出口，壳程流体由壳程入口进入壳体后与换热管内的管程流体换热后自壳程出口出，其特征在于：在壳体内还布置有内壁设有隔热层的中心通道，中心通道的一端伸入头部腔体内，另一端与管程流体腔体相连通，在中心通道内设有中心通道蝶阀，自管程入口进入的头部腔体的管程流体经由中心通道位于头部腔体内的端部进入中心通道后再流经中心通道蝶阀并沿着中心通道进入管程流体腔体内，在此过程中，由隔热层隔绝中心通道内的管程流体与壳体内的壳程流体的换热，自管程入口进入的头部腔体的管程流体还同时经由位于头部腔体内的管程蝶阀进入换热管与壳程流体进行换热后进入管程流体腔体内，出中心通道的管程流体与出换热管的管程流体在管程流体腔体内混合后自管程出口流出，在壳体内还同时排列有螺旋折流板，流入壳体内的壳程流体经螺旋折流板折流后与换热管内的管程流体进行换热。

优选地，所述螺旋折流板通过定位杆固定和支持在所述壳体内，且相邻折流板互成90°方向布置。

优选地，所述中心通道布置在所述壳体内的中部。

优选地，所述换热管沿所述中心通道的周向均匀分布。

本发明具有如下有益效果：

第一、有效地避免死区和三角区的出现，提高了换热器的换热系数，减小了换热面积，降低了设备的制造成本；

第二、有效地降低了壳程流体的流通阻力，减小了换热器运行过程中的动力费用；

第三、有效地避免或减轻了设备发生震动的可能性，增加了设备的使用寿命并降低了设备损坏的几率；

第四、其控温结构保证了该换热器在变工况条件下的稳定运行；

第五、其控温结构为设备有效的保证了该换热器下游设备的稳态运行；

第六、浮头式结构有效的避免了设备热膨胀引起的破坏，因此大幅度的增加换热管长度。

附图说明

图1为本发明提供的具有控温功能双螺旋折流板式浮头换热器的总体结构示意图；

图2为螺旋折流板的局部主视图；

图3为螺旋折流板的局部三维图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。