CN103353244B - 防漏螺旋折流板管壳式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防漏螺旋折流板管壳式换热器，包括壳体（2）；所述壳体（2）的两端分别设置有第一管板（1a）和第二管板（1b）；所述第一管板（1a）和第二管板（1b）之间设置有若干换热管（3）；所述壳体（2）内通过拉杆（8）、定距管（4）固定有多个折流板（7）；所述多个折流板（7）在壳体（2）内呈螺旋状排列；所述壳体（2）内设置有连续的吸水膨胀止水带（6）,吸水膨胀止水带（6）靠折流板（7）的弧边支撑固定。本发明的管壳式换热器具有流动阻力小、传热系数高、稳定性好、生产方便的特点。

Description

防漏螺旋折流板管壳式换热器

技术领域

本发明涉及一种换热器。

背景技术

目前,管壳式换热器是能源工程项目中使用最为广泛的换热器结构形式,其用量占全部换热器用量的70%，属于间壁式换热器的一种。管壳式换热器的特点是换热器结构牢固,使用可靠；历史悠久,制造使用的各技术环节已达到成熟；适应性较高,使用范围大。传统的管壳式换热器壳程采用弓形折流板支撑，但弓形折流板管壳式换热器具有以下不足：壳程流场不均匀，阻力压降大、存在流动死区、容易诱发换热管振动、易结垢。

为改进和提高换热器工作效率以达到节能降耗的目的,最为重要的手段就是改善其内部流体的流动形态,因为此因素对管壳式换热器传热性能和动力消耗起着决定作用。由于内部换热介质有着多种流动形态,其主要区别在与对管束的冲刷流动上,所以以此为依据,可以把这些流动的形态为横向流、纵向流和螺旋流。

螺旋流动主要是采用螺旋折流板，螺旋折流板相比弓形折流板具有单位压降传热系数高，稳定性好的等优点。螺旋折流板有连续型螺旋折流板和间断式螺旋折流板，连续型螺旋折流板加工难度大，特别是在接近壳程的中心加工更困难。间断螺旋折流板解决加工难度大的问题，但是间断折流板结构相邻两块板在搭接时存在三角区，漏流比较严重，这样影响其传热系数的提高。另外，折流板与壳体之间的间隙漏流（E流路），也会使得壳侧传热系数降低30%-10%，管束外围与壳体内壁之间的漏流（C流路）也会降低换热效率，这两个问题对于直径较大的管壳式换热器更是这样。

因此本领域技术人员致力于开发一种可防止漏流，换热系数更高的换热器。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种可防止漏流，换热系数更高的换热器。

为实现上述目的，本发明提供了一种防漏螺旋折流板管壳式换热器，包括壳体；所述壳体的两端分别设置有第一管板和第二管板；所述第一管板和第二管板之间设置有若干换热管；所述壳体内通过拉杆、定距管固定有多个折流板；所述多个折流板在壳体内呈螺旋状排列；所述壳体内设置有连续的吸水膨胀止水带,吸水膨胀止水带靠折流板的弧边支撑固定。较佳的，吸水膨胀止水带设置于各所述折流板构成的螺旋区域内。

为防止折流板间三角区域漏流，相邻折流板之间构成的三角区域内设置有梯形或三角形的防漏构件。

为提高材料的利用率，降低成本，所述防漏构件为分体式结构。

为减少拉杆数量，布置更多的换热管，连续相邻的四块所述折流板构成一个螺距的螺旋折流结构。

为减少拉杆数量，布置更多的换热管，连续相邻的三块所述折流板构成一个螺距的螺旋折流结构。

本发明的有益效果是：

（1）本发明解决了间断式螺旋折流板漏流的问题，使得壳程流动更接近螺旋流动，从而流动更加均匀，传热系数更高；

（2）本发明相比弓形折流板，具有单位压降传热系数高、流动均匀、无死区、不易结垢等优点；

（3）本发明所需拉杆比较少，在相同的壳体尺寸下，可以布置更多的换热管，换热面积更大；

总之，本发明的管壳式换热器具有流动阻力小、传热系数高、稳定性好、生产方便的特点，可广泛应用于化工、能源、医药、环保等领域。

附图说明

图1是本发明一具体实施方式的结构示意图。

图2是图1中I处的局部放大图。

图3是本发明一具体实施方式中的防漏构件、定距管和拉杆的装配结构示意图。

图4是本发明一具体实施方式中折流板与吸水膨胀止水带的结构示意图。

图5是本发明一具体实施方式的工作状态示意图。

图6是图5中II处的局部放大图。

图7是图5的H-H剖视结构示意图。

图8是图7中III处的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1至图4所示，一种防漏螺旋折流板管壳式换热器，包括壳体2，壳体2的两端分别设置有第一管板1a和第二管板1b，第一管板1a和第二管板1b之间设置有若干换热管3。壳体2内通过拉杆8、定距管4固定有多个扇形折流板7，多个折流板7在壳体2内呈螺旋状排列。壳体2内、各折流板7构成的螺旋区域内设置有连续的吸水膨胀止水带6，连续的吸水膨胀止水带6依靠折流板7来固定。

相邻折流板之间构成的三角区域内设置有三角形的防漏构件5，从而封堵三角区域的漏流。

在其他具体实施方式中，防漏构件5也可为梯形结构，以达到基本相同的技术效果。

本实施例中，防漏构件5为整体结构。在其他具体实施方式中，防漏构件5也可由多块拼接而成，以充分利用制造换热器的余料。

本实施例中，如图1所示，连续相邻的A、B、C、D四块折流板构成一个螺距的螺旋折流结构，从而只需5个拉杆就能保证每块折流板有三个拉杆支撑；在其他具体实施方式中，也可设计为连续相邻的三块折流板7构成一个螺距的螺旋折流结构，从而只需4个拉杆就能保证每块折流板有三个拉杆支撑。较少的拉杆使得壳程可以布置更多的换热管。

运行前吸水膨胀止水带6与壳体2的内壁之间具有几个毫米的间隙；运行后，如图5至图8所示，水膨胀止水带6膨胀后，除了填充折流板与壳体的间隙，还有可以填充部分管束外围与壳体内壁之间间隙，从而防止E流路和减少C流路漏流。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种防漏螺旋折流板管壳式换热器，包括壳体(2)；所述壳体(2)的两端分别设置有第一管板(1a)和第二管板(1b)；所述第一管板(1a)和第二管板(1b)之间设置有若干换热管(3)；所述壳体(2)内通过拉杆(8)、定距管(4)固定有多个折流板(7)；所述多个折流板(7)在壳体(2)内呈螺旋状排列；其特征是：所述壳体(2)内设置有连续的吸水膨胀止水带(6),所述吸水膨胀止水带(6)设置于所述折流板(7)构成的螺旋区域内，吸水膨胀止水带(6)靠折流板(7)的弧边支撑固定。

2.如权利要求1所述的防漏螺旋折流板管壳式换热器，其特征是：相邻折流板之间构成的三角区域内设置有梯形或三角形的防漏构件(5)。

3.如权利要求2所述的防漏螺旋折流板管壳式换热器，其特征是：所述防漏构件(5)为分体式结构。

4.如权利要求1所述的防漏螺旋折流板管壳式换热器，其特征是：连续相邻的四块所述折流板(7)构成一个螺距的螺旋折流结构。

5.如权利要求1所述的防漏螺旋折流板管壳式换热器，其特征是：连续相邻的三块所述折流板(7)构成一个螺距的螺旋折流结构。