CN103398624A - 一种旋梯式折面折流板列管式管壳换热器 - Google Patents

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Abstract

一种旋梯式折面折流板列管式管壳换热器，包括旋梯式折面折流板，旋梯式折面折流板由第一、第二、第三平面板组成，第一、第三平面板与管束管板的平面平行，第二平面板与管束管板的平面成折弯角θ，第一、第二平面板的折弯度与第二、第三平面板的折弯度相同，安装时用拉杆和定距管将第一块旋梯式折面折流板在管束中定位，然后再将第二块旋梯式折面折流板比照已安装的第一块旋梯式折面折流板方位翻转180度，沿管束轴线方向将它放在第一块旋梯式折面折流板右侧；调整使两块板相邻的平板部分重合对齐，然后用拉杆和定距管定位，重复直至整个管束安装完成。本发明设备结构、安装方法均简单，但设备传热性能好、阻力降小；它是一种高效节能设备，并易于推广应用。

Description

一种旋梯式折面折流板列管式管壳换热器
技术领域
本发明涉及列管式管壳换热器技术领域，具体涉及一种旋梯式折面折流板列管式管壳换热器。
背景技术
纵观列管式管壳换热器折流板有弓形折流板和螺旋折流板两种。
采用弓形折流板，流体在壳程中呈Z字形流动，流动中有节流和流动死区；造成壳程压降大、膜系数低、易结垢、易振动等不利因素，近年来逐渐被螺旋折流板所取代。
与弓形折流板相比，采用螺旋折流板的换热器，流体在壳程中绕管束轴线旋转流动，流动中没有节流和流动死区；壳程阻力降低，膜传热系数稍有提高，介质在壳程中不易积垢和结垢，可以较高效率长周期的运行。但在使用过程中发现，与弓形折流板换热器相比较，传热系数的提高并不明显，尤其在工艺计算优化不理想的情况下，甚至会出现设备初期运行时总传热系数低于弓形折流板换热器的现象。这是因为相邻两块折流板在搭接处会形成一个豁口，该豁口处会形成一条快速流道，导致壳程流体局部短路，不利于换热。目前市场上使用的螺旋折流板换热器总传热系数不是很大。
另外，螺旋式折流板换热器管束中一个螺距由四块折流板组成，所以一个管束中折流板数量多，安装困难，管束圆度和同心度不好保证，管束刚度也不太好。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种旋梯式折面折流板列管式管壳换热器，安装简单，壳程传热性能好、阻力降小。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种旋梯式折面折流板列管式管壳换热器，包括旋梯式折面折流板，旋梯式折面折流板由第一平面板A、第二平面板B、第三平面板C连接组成，第一平面板A和第三平面板C与管束管板的平面平行，第二平面板B与管束管板的平面成折弯角θ，第一平面板A和第二平面板B的折弯度与第二平面板B和第三平面板C的折弯度相同，折弯度等于b/a，其中b为圆心o到折痕俯视投影垂直距离，a为圆半径。
所述的折弯角θ的取值范围为5度——60度。
所述的折弯度为0.3-0.7。
所述的旋梯式折面折流板，其俯视为一个弓弦高L大于圆半径a的弓形。
所述的旋梯式折面折流板先由一块大平板经过两次按折弯角θ的弯折，然后按照边廓线进行切削加工，最后进行钻孔完成。
一种旋梯式折面折流板列管式管壳换热器的安装方式：首先用拉杆1和定距管2将第一块旋梯式折面折流板3在管束中定位，然后再安装第二块旋梯式折面折流板4；第二块旋梯式折面折流板4比照已安装的第一块旋梯式折面折流板3方位翻转180度，沿管束轴线方向将它放在第一块旋梯式折面折流板3右侧；调整两块板位置，使两块板相邻的平板部分重合对齐，然后用拉杆1和定距管2定位，重复上述过程，完成其它旋梯式折面折流板的安装，直至整个管束安装完成。
旋梯式折面折流板换热器的优点：
1、与弓形板换热器比较
a两者管束结构比较
旋梯式折面折流板换热器的管束只是用旋梯式折面折流板代替了弓形折流板换热器管束中的弓形折流板，其它部分完全相同。所以旋梯式折面折流板换热器的管束结构简单、易于制造安装。
b两者壳程介质流动状态比较
介质在弓形折流板换热器壳程中流动状态呈Z字形流动，流体流动时有节流和流动死区，造成壳程压降大、膜系数低、易结垢、易振动等不利因素。介质在旋梯式折面折流板换热器壳程中流动状态是绕管束轴线旋转状态，流动方向见图2中箭头所示，因采用了折面板结构，相邻两块折流板接触处能密切配合，不会出现间隙，不产生漏流。因此它壳程阻力降小，传热性能好。2、与螺旋折流板换热器比较
a两者管束结构比较
螺旋式折流板换热器管束中一个螺距由四块折流板组成，所以一个管束中折流板数量多，安装困难，管束圆度和同心度不好保证，管束刚度也不太好。旋梯式折面折流板换热器的管中一个螺距由二块折流板组成，管束结构简单、易于制造安装。
b两者壳程介质流动状态比较
两种换热器壳程内介质均为绕管束轴线旋转运动，介质在旋梯式折面折流板换热器壳程中流动方向见图2-2中箭头所示。螺旋折流板换热器相邻两块折流板在搭接处会形成一个豁口，出现流体短路，不利传热；旋梯式折面折流板换热器因采用了折面板结构，相邻两块折流板接触处能密切配合，不会出现间隙，不产生漏流，传热性能好。
从上面的比较可以看出，旋梯式折面折流板换热器是一种壳程传热性能好、阻力降小的高效换热器。
附图说明
图1-1为旋梯式折面折流板的正视图。
图1-2为旋梯式折面折流板的俯视图。
图2-1为旋梯式折面折流板换热器管束结构示意图。
图2-2为图2-1的K部放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细描述。
一种旋梯式折面折流板列管式管壳换热器，包括旋梯式折面折流板，参照图1-1和图1-2，旋梯式折面折流板由第一平面板A、第二平面板B、第三平面板C连接组成，第一平面板A和第三平面板C与管束管板的平面平行，第二平面板B与管束管板的平面成折弯角θ，第一平面板A和第二平面板B的折弯度与第二平面板B和第三平面板C的折弯度相同，折弯度等于b/a，其中b为圆心o到折痕俯视投影垂直距离，a为圆半径。
所述的折弯角θ的取值范围为5度——60度。
所述的折弯度为0.3-0.7。
所述的旋梯式折面折流板，其俯视为一个弓弦高L大于圆半径a的弓形。
所述的旋梯式折面折流板先由一块大平板经过两次按折弯角θ的弯折，然后按照边廓线进行切削加工，最后进行钻孔完成。
一种旋梯式折面折流板列管式管壳换热器的安装方式：参照图2-1和图2-2，首先用拉杆1和定距管2将第一块旋梯式折面折流板3在管束中定位，然后再安装第二块旋梯式折面折流板4；第二块旋梯式折面折流板4比照已安装的第一块旋梯式折面折流板3方位翻转180度，沿管束轴线方向将它放在第一块旋梯式折面折流板3右侧；调整两块板位置，使两块板相邻的平板部分重合对齐，然后用拉杆1和定距管2定位，重复上述过程，完成其它旋梯式折面折流板的安装，直至整个管束安装完成。

Claims (6)

1.一种旋梯式折面折流板列管式管壳换热器，包括旋梯式折面折流板，其特征在于：旋梯式折面折流板由第一平面板（A）、第二平面板（B）、第三平面板（C）连接组成，第一平面板（A）和第三平面板（C）与管束管板的平面平行，第二平面板（B）与管束管板的平面成折弯角θ，第一平面板（A）和第二平面板（B）的折弯度与第二平面板（B）和第三平面板（C）的折弯度相同，折弯度等于b/a，其中b为圆心o到折痕俯视投影垂直距离，a为圆半径。
2.根据权利要求1所述的一种旋梯式折面折流板列管式管壳换热器，其特征在于：所述的折弯角θ的取值范围为5度——60度。
3.根据权利要求1所述的一种旋梯式折面折流板列管式管壳换热器，其特征在于：所述的折弯度为0.3-0.7。
4.根据权利要求1所述的一种旋梯式折面折流板，其特征在于：所述的旋梯式折面折流板，其俯视为一个弓弦高L大于圆半径a的弓形。
5.根据权利要求1所述的一种旋梯式折面折流板列管式管壳换热器，其特征在于：所述的旋梯式折面折流板先由一块大平板经过两次按折弯角θ的弯折，然后按照边廓线进行切削加工，最后进行钻孔完成。
6.根据权利要求1所述的一种旋梯式折面折流板列管式管壳换热器的安装方式，其特征在于：首先用拉杆（1）和定距管（2）将第一块旋梯式折面折流板（3）在管束中定位，然后再安装第二块旋梯式折面折流板（4）；第二块旋梯式折面折流板（4）比照已安装的第一块旋梯式折面折流板（3）方位翻转180度，沿管束轴线方向将它放在第一块旋梯式折面折流板（3）右侧；调整两块板位置，使两块板相邻的平板部分重合对齐，然后用拉杆（1）和定距管（2）定位，重复上述过程，完成其它旋梯式折面折流板的安装，直至整个管束安装完成。
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