[实用新型]一种完全可拆式U形套管换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型套管换热器，具体地说是一种完全可拆式U形套管换热器。

背景技术

现有的套管换热器为完全焊接式结构，即内管与外管之间靠焊接连接。图1为单管程/单壳程焊接式套管换热器结构示意图，图2为两管程/两壳程焊接式套管换热器结构示意图。焊接式套管换热器制造加工简单，但是由于换热器内管和外管之间通过焊接进行固定连接，当管壳程介质温差较大时，内管和外管之间温度应力过大，换热器极易发生破坏，焊接式套管换热器结构应用受到限制。焊接式套管换热器结构不能够拆卸，在某些介质结垢严重，需要定期拆卸清洗的工况下不适用，一旦换热器发生严重结垢，将导致换热器总传热系数大幅降低，换热效率低，冷热介质出口参数不能满足工艺要求。

图1所示为现有单管程/单壳程焊接式套管换热器结构示意图，由内管、外管、连接管、管程入口/出口接管、壳程入口/出口接管和支架组成，管程介质从管程入口接管流入，流经换热器内管，从管程出口接管流出；壳程介质从壳程入口接管流入，在内管和外管之间形成的环形流道内流动，与内管中的介质换热后，从壳程出口接管流出。如图3所示，内管与外管之间的连接结构为完全焊接结构，连接管的小端与内管端部焊接，连接管的大端与外管的端部焊接，从而在内管和外管之间形成壳程环形流道。

图2所示为现有两管程/两壳程焊接式套管换热器结构示意图，由内管、外管、连接管、管程入口/出口接管、壳程入口/出口接管、壳程连通管和支架组成，其中内管为U形换热管，换热器有两个壳体，壳体之间通过壳程连通管连接。管程介质从管程入口接管流入，流经换热器内管，从管程出口接管流出，管程介质流动过程中流经内管U形段；壳程介质从壳程入口接管流入，在内管和外管之间的环形流道中流动，与内管中的介质换热后，从壳程出口接管流出，壳程介质流动过程中流经壳程连通管。换热器外管与内管直管段两端的连接结构如图3所示均为完全焊接结构。U形换热管与两个外管之间形成两个壳程流动通道，两个流动通道通过壳程连通管连接。两管程/两壳程焊接式套管换热器与单管程/单壳程焊接式套管换热器相比，在相同工况条件下，可减小换热器的长度，提高换热器的紧凑度，减少占地空间，但是换热器内管的U形段部分仅有管程介质流过，与壳程介质不进行换热，造成了U形段换热面积的浪费。

实用新型内容

为了解决现有焊接式套管换热器在管壳程介质温差大、温差应力高的工况下易发生破坏，在壳程介质结垢严重时结构上无法实现拆卸、清洗导致换热效率低的问题，本实用新型提供一种完全可拆式U形套管换热器。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种完全可拆式U形套管换热器，由内管和外管组成，外管的内径大于内管的外径，外管套设在内管外部，外管的两个端头密封连接于内管上，在内管的两个端头口分别为管程入口和管程出口，在外管上设有连通外管内腔的壳程入口和壳程出口，内管和外管的流通方向相反，内管和外管均为U形，内管的直管段从外管的直管段伸出，所述的内管由两根内管端管和内管U形段组成，内管U形段的两端分别连通一根内管端管，所述的外管由两段直段管和U形端壳体组成，U形端壳体为套设在内管U形段外的密封壳体，U形端壳体的一端可拆卸密封设置，其另一端的密封面上上下各连通一根直段管，直段管的另一端通过壳程密封结构可拆卸密封连接于内管端管上，内管端管的端头设有管程密封结构；

所述的壳程密封结构包括壳程法兰和壳程法兰环，直段管的管头为壳程法兰，在壳程法兰内的内管端管的外表面设有环形凸台，凸台与直段管间隙配合设置，沿凸台周面开设有环形凹槽B，在壳程法兰的内壁上对应凹槽B开设卡台B，在卡台B与凹槽B之间填充有卡环B，在内管端管上套设有与壳程法兰相匹配的壳程法兰环，管程对接法兰和内管端管之间设有垫片A，通过螺栓和螺母将壳程法兰环和壳程法兰固定连接；

所述的管程密封结构包括管程对接法兰和管程法兰环，在内管端管的管头上套设有管程法兰环，沿内管端管的周面开设有环形凹槽A，在管程法兰环的内壁上对应凹槽A开设卡台A，在卡台A与凹槽A之间填充有卡环A，在内管端管的管头外对接有与管程法兰环相配合的管程对接法兰，管程对接法兰的内径与内管端管的内径大小一致，壳程法兰和壳程法兰环之间设有垫片B，通过螺栓和螺母将管程对接法兰和管程法兰环固定连接，使管程对接法兰的一端的开口与内管端管的管口对齐连通，管程对接法兰的另一端的开口为管程入口或管程出口。

本实用新型所述的卡环A和卡环B均由两个半圆形环对接而成。

本实用新型有益效果是：