CN101055159A - 一种管壳式热交换器及其导流板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管壳式热交换器及其导流板。所述的导流板采用螺旋型结构，壳内管束贯穿其中，由壳体和螺旋导流板形成一个螺旋形的通道，壳侧冷却介质沿流道流动，始终与管束保持固定的夹角，能有效冲击管束，换热效果好。本发明的优点：1)壳侧介质在流动中始终与管束形成一定的夹角，冲击换热效果好。2)壳侧介质流程相对较长。3)壳侧介质流动过程中没有死角，流动阻力相对较小。4)冷介质进口管和冷介质出口管角度进行了优化，能顺畅地进出螺旋导流板形成的壳侧通道，阻力小。5)螺旋状通道便于初次使用时将壳程气体排出，提高换热效率。

Description

一种管壳式热交换器及其导流板

技术领域

本发明涉及管壳式热交换器螺旋导流板，尤指壳侧导流板，具体地说是一种螺旋导流板。它可以广泛应用在各类管壳式热交换器上，该类热交换器包括EGR冷却器、油水冷却器等。

背景技术

在管壳式热交换器的使用过程中，壳侧通常为迷宫结构

壳侧介质在流动过程有几段行程要与管子平行流动，降低了换热效果。尤其在当前的管壳式EGR冷却器中，通常迷宫结构更为简化，壳侧只有一到两个导流板，有些甚至没有导流板。这种结构都会或多或少地影响到换热器的换热能力。在这种背景下，螺旋结构导流板应运而生，该种结构导流板可以使壳侧流体与管束始终保持相同夹角，既可以减少流动阻力，使流动状态稳定，又可以对管束保持较高的冲击，从而换热效率相对有明显提高。

发明内容

本发明要解决的是现有技术存在的上述缺陷，旨在提供一种强化管壳式热交换器壳侧换热的管壳式热交换器及其导流板。

解决上述问题采用的技术方案是：一种管壳式热交换器导流板，包括导流板本体，其特征在于所述的导流板为一整体结构，呈螺旋状，其上开设有供管束穿越的通孔。

根据本发明，导流板的螺距大于热交换器壳体上冷介质进口管和冷介质出口管的直径。

根据本发明，所述的导流板为单螺旋状结构或双螺旋状结构。

本发明还要提供一种管壳式热交换器，壳体内设有管束、导流板、热介质进口端板和热介质出口端板，壳体上设有冷介质进口管和冷介质出口管管，其特征在于所述的导流板为一整体结构，呈螺旋状，其上开设有通孔；所述的管束贯穿通孔，两端分别定位在热介质进口端板和热介质出口端板上开设的通孔上。冷介质进口管和冷介质出口管管的轴线与壳体横截面圆心距离为壳体半径的一半，其夹角范围从30度到60度。

本发明的管壳式热交换器，采用螺旋导流板，导流板与壳体及管束焊接装配完成后，在壳体内形成螺旋通道，壳侧冷却介质沿螺旋通道流动，在通道中始终与管束保持同样的夹角，始终保持对管束的冲击效果，换热效果好。

本发明的优点：

1)壳侧介质在流动中始终与管束形成一定的夹角，冲击换热效果好。

2)壳侧介质流程相对较长。

3)壳侧介质流动过程中没有死角，流动阻力相对较小。

4)冷介质进口管和冷介质出口管角度进行了优化，能顺畅地进出螺旋导流板形成的壳侧通道，阻力小。

5)螺旋状通道便于初次使用时将壳程气体排出，提高换热效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是壳体的结构示意图。

图2是采用本发明螺旋导流板的管壳式换热器示意图。

图3是芯体分解示意图。

图4(A)是本发明螺旋导流板正视图，图4(B)是螺旋导流板的俯视图。

图5是冷介质进出管中心线与热交换器壳体轴线夹角示意图。

具体实施方式

参照图1-3，管壳式热交换器由壳体2和芯体组成，其中壳体2包括热介质进口法兰1、壳体2、冷介质进口管3、热介质出口法兰4和冷介质出口管5。芯体包括热介质进口端板6、管束7、螺旋导流板8和热介质出口端板9；管束7贯穿通孔10，两端分别定位在热介质进口端板6和热介质出口端板9上开设的通孔11、12上。热交换器工作时，热侧介质由热介质进口法兰1经过管束后由热介质出口法兰4流出，冷介质由冷介质进口管3进入壳体2，经过壳体间由螺旋导流板8和管束构成的螺旋通道后，由冷介质出口管5流出。

参照图4，螺旋导流板由不锈钢板冲压而成，其上管束圆孔可通过线切割等工艺来完成。为了提高效率，可将多个螺旋导流板合在一起进行线切割，切割过程中在导流板上留下的缝隙可通过焊接方法进行修补。螺旋导流板螺距没有限制，螺距大于冷介质进口管3、冷介质出口管5的直径。

参照图5，冷介质进口管3和冷介质出口管5管轴线与壳体横截面圆心距离为壳体半径的一半，夹角C范围从30度到60度。

应该理解到的是：上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1、一种管壳式热交换器导流板，包括导流板本体，其特征在于所述的导流板(8)为一整体结构，呈螺旋状，其上开设有供管束(7)穿越的通孔(10)。

2、如权利要求1所述的管壳式热交换器导流板，其特征在于导流板的螺距大于热交换器壳体(2)上冷介质进口管(3)和冷介质出口管(5)的直径。

3、如权利要求1或2所述的管壳式热交换器导流板，其特征在于所述的导流板(8)为单螺旋状结构。

4、如权利要求1或2所述的管壳式热交换器导流板，其特征在于所述的导流板(8)为双螺旋状结构。

5、一种管壳式热交换器，壳体(2)内设有管束(7)、导流板(8)、热介质进口端板(6)和热介质出口端板(9)，壳体(2)上设有冷介质进口管(3)和冷介质出口管(5)管，其特征在于所述的导流板(8)为一整体结构，呈螺旋状，其上开设有通孔(10)；所述的管束(7)贯穿通孔(10)，两端分别定位在热介质进口端板(6)和热介质出口端板(9)上开设的通孔(11、12)上。

6、如权利要求5所述的管壳式热交换器导流板，其特征在于导流板(8)的螺距大于热交换器壳体(2)上冷介质进口管(3)和冷介质出口管(5)的直径。

7、如权利要求5或6所述的管壳式热交换器导流板，其特征在于冷介质进口管(3)和冷介质出口管(5)管的轴线与壳体横截面圆心距离(D)为壳体半径的一半，其夹角(C)范围从30度到60度。

Images