一种内圆度可调节的夹套换热器的制作方法

1.本发明涉及夹套换热器技术领域，具体涉及一种内圆度可调节的夹套换热器。


背景技术：

2.换热器(热交换器或反应釜)广泛应用于石油化工行业，相对于圆筒体夹套换热器，螺旋导流板或半圆管等外夹套形式的夹套换热器的筒体壁较薄，节省材料用量，造价相对低，流体在外侧的冷却夹套里的流动速度快，传热效率更高，能耗降低，结构更紧凑等优点。其中冷却夹套的形式可参考公开号为cn2822760y的中国文献的附图2～5，筒体外侧的冷却夹套包括了封闭螺旋导流板扁钢焊接全流通夹套结构、半圆管焊接全流通夹套结构、角钢焊接全流通夹套结构、半圆管层叠焊接全流通夹套结构。冷却夹套内通入冷却水，通过筒体侧壁对物料进行冷却，采用冷却夹套形式可以适当减小夹套金属壁厚，降低金属壁的导热热阻，进而提高冷却夹套的换热能力。
3.对于普通石油化工反应过程，筒体需要满足换热要求，而对筒体内壁的圆度要求不高，即使工作一段时间后产生适度变形也在可接受范围内。然而在冷凝结晶的化工反应中，如公开号cn206008091、cn112316476a、cn204637634u、cn203244806 u、cn115038515a等中国专利文献，均公开了在筒体内设置转动的刮板(刮刀)，以将筒体内壁的结晶体体刮下的技术，实际中px(对二甲苯)的结晶器亦如此。
4.存在问题
5.(1)刮板会对筒体内壁产生较大的挤压力，一方面筒体内壁受挤压变形后会影响筒体的强度，另一方面，筒体变形会使圆度或圆的完整程度改变，进而会改变刮板与内壁之间的间隙(圆度是指工件的横截面接近理论圆的程度，最大半径与最小半径之差为零时，圆度为零，测量工具为圆度仪，用途是测环形工件的圆度)，降低刮料效率。
6.(2)现有技术的冷却夹套为紧密地螺旋布置在筒体的外侧，螺旋焊接难度大，而且筒体外侧几乎被冷却夹套全面覆盖，只能在换热器加工制造阶段从内侧对筒体进行调圆，在投入使用后难以从外侧越过冷却夹套对筒体进行调圆。
7.(3)为提供筒体强度减小变形保持圆度，常规技术手段是增加筒体的厚度，但如此会降低换热效率，难以兼顾薄壁筒体高换热效率和高强度防圆度形变能力。


技术实现要素：

8.针对现有技术存在上述技术问题，本发明提供一种内圆度可调节的夹套换热器。
9.为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
10.提供一种内圆度可调节的夹套换热器，包括圆筒体和换热夹套，其特征是：换热夹套包括绕圆筒体外壁周向分布的半圆管组，半圆管组的多条半圆管道沿着圆筒体轴向分布，相邻两条半圆管道之间设有固定于圆筒体外壁的焊接带，每条焊接带包括沿着圆筒体轴向间隔设置的多个焊接部，上下相邻两个焊接部之间形成过流通道，从而使得多条半圆管道相流通；
11.该夹套换热器还包括调圆装置，调圆装置包括固定在换热夹套外侧的支撑架和安装于所述支撑架并分隔环布于换热夹套外侧的多条调节柱，多条调节柱可调节地连接于所述支撑架，以不同程度地通过抵顶所述焊接带来间接挤压圆筒体的侧壁。
12.作为进一步可选方案，支撑架呈圆环状，多个所述调节柱绕所述支撑架均匀或非均匀布置。
13.作为进一步可选方案，所述调节柱的中心轴重合于与所述圆筒体的径向。
14.作为进一步可选方案，调圆装置的数量为多个，多个所述调圆装置沿圆筒体的轴向布置。
15.作为进一步可选方案，调节柱为活动铆接结构，所述支撑架固定有供所述调节柱螺纹穿过的螺母。
16.作为进一步可选方案，调节柱的端部设置有弹性垫结构，调节柱通过抵顶垫片来间接抵顶焊接带。
17.作为进一步可选方案，弹性垫结构为呈v状的金属条，弹性垫结构的两侧抵住相邻两条半圆管道的外壁，调节柱顶住弹性垫结构的开口处；或弹性垫结构为垫圈。
18.作为进一步可选方案，所述调圆装置还包括设置于换热夹套外侧的承托座，所述支撑架通过所述承托座来固定于所述圆筒体。
19.作为进一步可选方案，每个调圆装置对应的承托座的数量为多个，多个承托座绕所述圆筒体均匀或非均匀布置，每相邻两个所述承托座之间设置有所述调节柱。
20.作为进一步可选方案，所述调节柱与所述支撑架之间、且/或所述调节柱与所述换热夹套之间设有焊接结构，在旋转调节所述调节柱抵顶所述焊接带的程度后，所述焊接结构将所述调节柱焊接固定。
21.本发明的有益效果：
22.本发明的一种内圆度可调节的夹套换热器，具有以下优点：
23.(1)换热夹套的半圆管道沿圆筒体轴向分布，直线焊接难度小，而且焊接带与圆筒体接触，给从外侧对圆筒体进行调圆提供条件；
24.(2)由于调圆装置的多条调节柱连接于支撑架，通过抵顶换热夹套的焊接带来间接顶住圆筒体的侧壁，因此圆筒体在不改变原壁厚保障换热效率基础上，增强了圆筒体强度，受到内侧挤压力也不容易变形；
25.(3)多条调节柱可调节地连接于支撑架，在安装时操作多条调节柱以不同程度地抵顶圆筒体的外壁，以调节圆筒体内壁的圆形程度；甚至在换热器工作一段时间后，可根据需要再次操作调节柱进行调节，维护便捷。
附图说明
26.图1为实施例中的一种内圆度可调节的夹套换热器的结构示意图。
27.图2为实施例中多个调圆装置分布于圆筒体外侧的示意图。
28.图3为实施例中的换热夹套的结构示意图。
29.图4为实施例中换热夹套半成品的示意图。
30.附图标记：
31.圆筒体1；
32.调圆装置2、支撑架21、调节柱22、螺母23、垫片24、承托座25。
33.换热夹套3、半圆管组31、半圆管道32、焊接带33、焊接部331、过流通道332；
34.汇流管4、刮板5。
具体实施方式
35.以下结合具体实施例及附图对本发明进行详细说明。
36.本实施例的一种内圆度可调节的夹套换热器，如图1至图3所示，包括圆筒体1和换热夹套3，实际应用中会在圆筒体1的内部设置可转动的刮板5，刮板5与圆筒体1的内壁相间隙配合，以刮下圆筒体1内壁的物料。换热夹套3包括绕圆筒体1外壁周向分布的半圆管组31，半圆管组31的多条半圆管道32沿着圆筒体1轴向分布，相邻两条半圆管道32之间设有固定于圆筒体1外壁的焊接带33，每条焊接带33包括沿着圆筒体1轴向间隔设置的多个焊接部331(即图3中黑色填充之处)，上下相邻两个焊接部331之间形成过流通道332，从而使得多条半圆管道32相流通。相邻两条焊接带33的焊接部331错开布置。在圆筒体1的上部和下部分别设有汇流管4，多条半圆管的两端分别连通至对应的汇流管4。实际加工时先采用薄钢板冲压出如图4所示的多个半圆弯曲体，然后将其固定包在圆筒体1外侧，相邻两个半圆弯曲体根部连接的节段即为所述焊接带33位置。
37.该夹套换热器还包括设置于换热夹套3外侧的多个调圆装置2，多个调圆装置2沿圆筒体1的轴向布置。每个调圆装置2包括固定在换热夹套3外侧的呈圆环状的支撑架21和安装于支撑架21的多条调节柱22，支撑架21可采用工字钢环绕而成。多条调节柱22均匀地分隔环布于圆筒体1外侧，实际中可改为非均匀布置。调节柱22为螺栓，支撑架21固定有供调节柱22旋入的螺母23，从而实现调节柱22螺纹连接于支撑架21并通过抵顶换热夹套3的焊接带33来间接挤压圆筒体1的侧壁。实际中调节柱22可替换为其它活动铆接结构，中部螺纹与螺母配合。
38.本实施例中，调节柱22的端部设置有弹性垫结构，其具体可以为垫片24或垫圈等其它结构，调节柱22通过抵顶垫片24来间接抵顶焊接带33的焊接部331。垫片24的面积比调节柱22的端面面积大得多，扩大了抵顶圆筒体1的面积，垫片24为呈v状的金属条，垫片24的两侧抵住相邻两条半圆管道32的外壁，如此与换热夹套3的外侧壁相贴合适配，调节柱22顶住垫片24的开口处。
39.本实施例中，各条调节柱22的中心轴重合于与圆筒体1的径向，调节柱22朝向圆筒体1的径向抵顶调整，避免圆筒体1产生非预期的变形。
40.本实施例中，调圆装置2还包括多个承托座25，承托座25呈扩口的u形状，承托座25的两端焊接固定于焊接部331，支撑架21通过承托座25来固定于换热夹套3，实际中可以在换热器的旁侧额外设置支撑结构来承托住支撑架21。多个承托座25绕圆筒体1均匀或非均匀布置，每相邻两个承托座25之间设置有调节柱22。
41.进一步的，调节柱22与支撑架21的螺母23之间设有焊接结构，在旋转调节调节柱22抵顶焊接部331的理想程度后，将调节柱22牢固地焊接固定，增强调节后对圆筒体1的稳固性。同理的，实际中还可以在调节柱22与换热夹套3之间设有焊接结构。
42.安装时通过观察圆筒体1内部的刮刀与圆筒体1内壁之间的缝隙是否过大或过小，然后旋转多条调节柱22以不同程度地抵顶换热夹套3的外壁，以调节圆筒体1内壁的圆形程
度，确保圆筒体1内壁与其内的刮刀配合更精细，提高刮料效率。甚至在换热器工作一段时间后，如果出现刮刀与圆筒体1内壁间隙不符合要求的问题，可以破坏焊接结构再次拧动调节柱22进行调节。再者，调圆装置2保留安装于换热夹套3外，在不改变原有圆筒体1壁厚保障换热效率基础上，增强了圆筒体1强度。
43.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
46.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。