一种防结垢多壳程组装式换热器的制作方法

本实用新型属流体设备技术领域，特别是涉及一种防结垢多壳程组装式换热器，特别是一种适用于双侧易结垢流体的的防结垢多壳程组装式换热器。

背景技术：

管壳式换热器广泛应用于石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中，具有结构简单、容易拆卸和清理等优势。但在管壳程均为易结垢流体的情况下，管壳式换热器的应用受到限制，主要存在几个方面的问题：一是管壳程的流速难以匹配。提高流体流速避免结垢的重要手段。对于管程来说，管程数选择余地比较大，可以通过增加管程数拉长管程长度并缩小管径，提高管程流速，从而减少管程结垢。而对壳程来说，壳程数选择余地很小，仅允许1-2壳程。如果通过添加折流板的方式减小流通面积提高流速，会增加折流板结垢风险，而且会加大压降。因此，通常管、壳程流速难以同步提高，壳程流体流速往往低于管程，壳程更容易结垢。二是壳程折流板存在死区。折流板一般采用弓形板，弓形板的最大问题是死区较多，固体杂质容易沉积在死区中造成换热器结垢。三是换热效率偏低。众所周知，逆流换热是热效率最佳的布置方式。但针对易结垢流体，为提高管程流体流速，通常采取多管程设计，冷热物流实际处于逆流和并流并存的状态，局部可能出现反传热现象，传热效率无法得到保证，往往造成流体进出口温差过小，出口温度难以达到工艺要求。

在工业生产中，存在大量双侧均为易结垢流体、且对换热效率要求较高的应用场合，如炼油厂的电脱盐装置和污水汽提装置等等，迫切需要一种能够克服传统管壳式换热器的上述问题，具有较好的防结垢性能，从而提高换热效率的换热设备，以减少设备清洗工作量，降低热侧流体后续冷却负荷。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种防结垢多壳程组装式换热器，具体来说是一种采用螺旋折流板的防结垢多壳程组装式换热器，采取多个换热单元串联的方式，增多壳程数，同步提高管壳程流速，以解决传统换热器易结垢、换热效率低等问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种防结垢多壳程组装式换热器，包括基座、支架和若干换热单元，其中所述基座固定在地面上，所述支架安装在基座上端，所述若干换热单元安装在支架上，且换热单元为一个独立的单管程、单壳程管壳式换热器、通过管道两两连接，所述换热单元包括壳体、管箱、管板、管束、螺旋折流板、管程入口、壳程入口、管程出口、壳程出口，所述壳体两端设置管箱，所述壳体内部设有管束和螺旋折流板，所述管束为由多根传热管组成，且管束两端焊接管板，所述螺旋折流板为采用扇形平面板连续焊接组成螺旋面结构、安装在管束上，所述壳体两侧管板的外侧、壳体上分别设有管程入口、管程出口，所述壳体两侧管板的内侧、壳体上分别设有壳程入口、壳程出口。

本实用新型的进一步技术特征是，所述支架为长方体框架结构。

本实用新型的又进一步技术特征是，所述若干换热单元为两排竖向排列安装在支架上。

本实用新型的再进一步技术特征是，所述换热单元数量为4或6个。

本实用新型的再进一步技术特征是，所述若干换热单元的螺旋折流板还可以为弓形板或折流杆。

本实用新型的再进一步技术特征是，所述若干换热单元的壳径在DN150-DN600之间。

本实用新型的再进一步技术特征是，所述若干换热单元之间通过管道串联或并联连接。

本实用新型的再进一步技术特征是，所述串联连接方式为相连两个换热单元的管程出口与管程入口连接、壳程出口与壳程入口连接。

本实用新型的更进一步技术特征是，所述并联连接方式为相连两个换热单元的管程出口互相连接、管程入口互相连接、壳程出口互相连接、壳程入口互相连接。

有益效果

本实用新型的有益效果在于：

1、多个换热单元增加了管程长度，在保证传热面积的前提下缩小管程截面，提高管程流体流速，大大降低了管程结垢几率；

2、采用多个壳程设计，提高壳程流体流速，同时应用螺旋折流板，减少折流板死角，降低壳程结垢几率；

3、采用多个换热单元串联或并联，形成多管程、多壳程结构，管壳程流速配比科学，实现纯逆流传热，传热效率大幅度提高，大约提高30％左右，热侧出口温度下降10℃左右；

4、多个换热单元立体布置，占地面积小，节约现场台位。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的正面示意图。

图2是本实用新型实施例1的侧面示意图。

图3是本实用新型螺旋折流板安装示意图。

图4是本实用新型实施例2的侧面示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

如图1-3所示，为某炼油企业电脱盐装置定制的防结垢多壳程组装式换热器，换热器的冷侧为进装置的常温净化水，热侧为出装置的高温含盐污水。根据该电脱盐装置的工艺参数计算，所述换热器由四个换热单元串联，形成一个四管程、四壳程的组装式换热器。

所述的多壳程螺旋板组合式防垢换热器包括基座1、支架2、1#换热单元3、2#换热单元4、3#换热单元5、4#换热单元6以及内部连接管道组成，基座1固定在地面；支架2安装在基座1上，用于支撑换热单元3、4、5、6；换热单元3、4、5、6放置在支架2上，各换热单元管程和壳程通过内部连接管道相互串联。

1#换热单元3是一个独立的单管程、单壳程管壳式换热器。1#换热单元包括壳体7、管箱8、管板9、管束10、螺旋折流板11、管程入口12、壳程入口13、管程出口14、壳程出口15。壳体两端设置管箱8，中间安装管板9、管束10和螺旋折流板11，管束10由多根传热管组成，两端焊接管板9，管程入口12和壳程出口15安装在壳体左侧上方，管程出口14和壳程入口13设置在壳体右侧下方，其他三个换热单元4、5、6与1#换热单元3的结构完全相同，但放置的方向和位置不同，螺旋折流板11采用扇形平面板连续焊接，形成近似螺旋面，如图3所示。

2#换热单元4位于1#换热单元3下方，安装方向与1#换热单元3相反；3#换热单元5和4#换热单元6分别安装在2#换热单元4和1#换热单元3后方，其安装方向分别与2#换热单元4和1#换热单元3一致。1#换热单元3、2#换热单元4、3#换热单元5、4#换热单元6通过管道按顺序两两串联，具体连接方式为上一换热单元的管程出口与下一换热单元管程入口连接，上一换热单元的壳程出口与下一换热单元壳程入口连接。

实施例2

如图4所示，为某炼油企业污水汽提装置定制的多壳程螺旋板组合式防垢换热器，换热器的冷侧为原料水，热侧为送出装置的净化水。根据该污水汽提装置的工艺参数计算，所述换热器由六个换热单元串联，形成一个六管程、六壳程的组装式换热器。

所述的多壳程螺旋板组合式防垢换热器包括基座1、支架2、1#换热单元3、2#换热单元4、3#换热单元5、4#换热单元6、5#换热单元15、6#换热单元16、以及内部连接管道组成。基座1固定在地面；支架2安装在基座1上，换热单元3、4、5、6、15、16固定在支架2上。

六个换热单元3、4、5、6、15、16的内部结构与实施例1完全相同。1#换热单元3、2#换热单元4、3#换热单元5、4#换热单元6、5#换热单元15、6#换热单元16通过连接管道按顺序两两串联，具体连接方式为上一换热单元的管程出口与下一换热单元管程入口连接，上一换热单元的壳程出口与下一换热单元壳程入口连接。