CN105043141A - 大型双螺旋折流板式换热器 - Google Patents

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CN105043141A CN201510313577.2A CN201510313577A CN105043141A CN 105043141 A CN105043141 A CN 105043141A CN 201510313577 A CN201510313577 A CN 201510313577A CN 105043141 A CN105043141 A CN 105043141A
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王家军
张福斌
刘宇
支宪
刘冬梅
刘涛
李�杰
刘奇
马德超
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Abstract

大型双螺旋折流板式换热器，包括壳体、管板，管板外侧为管箱，在两管板之间连接有一束换热管，两端的管箱内腔通过换热管连通，在壳体内设有折流板、限制折流板位置的拉杆和定距管；管板与壳体之间为一体结构，换热管为翅片式换热管；折流板为相互成180°的双螺旋式；折流板的周边分布有沿壳体纵向设置的挡板；在壳体内侧位于壳程入口处设有防冲挡杆组；在折流板的周边并位于壳体的竖向中心线两侧对称设有用于向壳体内推入组装后的位于壳体内的各部件的滑道；在壳体的纵向上每相邻的折流板之间连接有防止相互径向偏转的挡管。本结构的换热器可制作成大规格的并提高了换热效率。

Description

大型双螺旋折流板式换热器
技术领域
本发明涉及一种换热器，特别是一种大型双螺旋折流板式换热器。
背景技术
现有的换热器包括壳体、分别位于壳体两端的左固定管板和右固定管板，左固定管板连接带管程出口的左端出口管箱，右固定管板连接带管程进口的右端进口管箱，在左固定管板和右固定管板之间连接有一束换热管，左端出口管箱的内腔与右端进口管箱的内腔通过换热管连通，在壳体内设有折流板、限制折流板位置的拉杆和定距管，壳体上设有壳程入口和壳程出口。这种结构的换热器在规格型号上受限，无法制作成较大型的换热器，如壳体直径在2300mm以上的换热器。制作时如尽量加大换热器的各部大尺寸，又会严重影响换热效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种可方便制作成壳体直径大于2300mm、换热效果好、安装容易的大型双螺旋折流板式换热器，克服现有技术的不足。
本发明的大型双螺旋折流板式换热器，包括壳体、分别位于壳体两端的左固定管板和右固定管板，左固定管板连接带管程出口的左端出口管箱，右固定管板连接带管程进口的右端进口管箱，在左固定管板和右固定管板之间连接有一束换热管，左端出口管箱的内腔与右端进口管箱的内腔通过换热管连通，在壳体内设有折流板、限制折流板位置的拉杆和定距管；所述的左固定管板和壳体之间为一体结构，左固定管板兼作与左端出口管箱的连接法兰；所述的右固定管板和壳体之间为一体结构，右固定管板兼作与右端进口管箱的连接法兰；所述的换热管为翅片式换热管；所述的折流板为相互成180°的双螺旋式；所述的折流板的周边分布有沿壳体纵向设置的挡板；在壳体内侧位于壳程入口处设有防冲挡杆组；在折流板的周边并位于壳体的竖向中心线两侧对称设有用于向壳体内推入组装后的位于壳体内的各部件的滑道；在壳体的纵向上每相邻的折流板之间连接有防止相互径向偏转的挡管。
本发明的大型双螺旋折流板式换热器，其中所述的壳体的内直径至少为2300mm,换热管的长度至少为12000mm。
本发明的大型双螺旋折流板式换热器，其中所述的螺旋式折流板在与壳体轴线垂直的横向截面上的投影直径为φ2286mm，折流板相对于壳体纵向中心线的倾角至少为22.4°，螺距为1227mm，导程为2454mm。
本发明的大型双螺旋折流板式换热器，其中所述的翅片式换热管的外直径×壁厚×长度为φ19×2×12000mm，翅片式换热管的排列形式采用截面呈正三角形排列，采用不影响换热面积而相对折流板对称中心线不对称布局拉杆。
本发明的大型双螺旋折流板式换热器，其中所述的防冲挡杆组由平行排列的φ16的圆钢组成，并一端与左固定管板连接，另一端与折流板连接。
本发明的大型双螺旋折流板式换热器，由于特殊的结构设计，可方便的制作出大型的换热器，双螺旋式折流板结构明显提高了换热效率，满足了工业生产中对大型或超大型换热器的需求，安装维修容易。运行时使壳程介质以换热管束轴线为轴的螺旋向流动，流体的流动没有滞止死区，整个管束的换热管表面都成为有效传热面，螺旋通道的曲率均匀，流体在设备内流动没有大的换向，总的阻力小，能有效地防止流动诱导振动，因而可提高设计流速使之具备较高的传热能力，介质流速比弓形折流板换热器高，污垢不易沉积其中，即该种换热器有自身清洗作用。
附图说明
图1是本发明具体实施方式的结构示意图；
图2是图1所示的位于壳体内和壳体两端管板的组合结构示意图。
具体实施方式
如图1、2所示：12为圆筒状的壳体，用钢板卷制成型。壳体12的内直径至少为2300mm。
壳体12的左端有左固定管板1，左固定管板1与壳体12之间为焊接，壳体12的右端有右固定管板17，右固定管板17与壳体12之间为焊接。左固定管板1连接带管程出口13的左端出口管箱6，右固定管板17连接带管程进口16的右端进口管箱8，左、右固定管板兼作连接法兰。壳体12上设有壳程入口14和壳程出口15。
在左固定管板1和右固定管板17之间连接有一束换热管2，换热管2选择翅片式换热管。换热管的长度至少为12000mm。左端出口管箱6的内腔与右端进口管箱8的内腔通过换热管2连通。翅片式换热管2的外直径×壁厚×长度为φ19×2×12000mm，共6954根。翅片式换热管2的排列形式采用截面呈正三角形排列。
在壳体12内设有对壳程介质进行导向的折流板3，折流板3为双螺旋式，两列螺旋式折流板3相互成180°设置。螺旋式折流板3在与壳体12轴线垂直的横向截面上的投影直径为φ2286mm，折流板3相对于壳体12纵向中心线的倾角至少为22.4°，螺距为1227mm，导程为2454mm。螺旋式折流板3是由多个1/4的扇形板沿壳体12纵向中心线倾斜22.4°排列而成的，其中1/4的扇形板是螺旋式折流板3垂直于壳体12纵向中心线的平面上分割而成的，然后沿中心拉开距离，使周边形成近似螺旋线形状，相邻的1/4的扇形板之间形成缝隙。
折流板3沿壳体12纵向中心线方向的限位是通过多根拉杆4和套装在拉杆4上的定距管7进行间隔限位的，采用不影响换热面积而相对折流板对称中心线不对称布局拉杆结构。折流板3的径向限位是通过在壳体12的纵向上每相邻的折流板3之间连接的防止相互径向偏转的挡管10实现的，为了增加强度和刚度，挡管10选用了钢筋（辊）制作。
折流板3的周边分布有沿壳体12纵向设置的旁路挡板5。
在壳体12内侧位于壳程入口14处设有防冲挡杆组9，防冲挡杆组9由平行排列的φ16的圆钢组成，并一端与左固定管板1连接，另一端与折流板3连接，对进入壳程的介质进行缓冲。
在折流板3的周边并位于壳体12的竖向中心线两侧对称设有用于向壳体12内推入组装后的位于壳体12内的各部件的滑道11，保证组装时顺利将壳体12内的形成笼状结构的各部件推入壳体12的内腔。
挡管10贯通每两个相邻象限的双螺旋折流板3，挡管采用φ19mm的圆钢，在管束上设置加厚的滑道11和旁路挡板5，在折流板3搭接处可增加管束组装时用的连接板条或钢筋，在管束上也可设置必要的支撑，从而起到准确固定双螺旋折流板的作用，加强了壳体内侧各部件形成的支撑笼子的刚度，保证在折流板3和管板中对应翅片换热管孔的同轴度，从而使壁厚薄、长度过长而刚度差的翅片换热管能在两端的固定管板和螺旋折流板3的管孔内顺利穿过，同时起到固定整体管束的作用，方便管束与壳体12之间的安装。管束安装到壳体12内后，6954根翅片换热管在另一管板孔内的引出采用导向杆,为细长的翅片换热管在两个固定管板之间的组装提供了有效的保证。
本发明的大型双螺旋折流板式换热器，运行时使壳程介质以换热管束轴线为轴的螺旋向流动，流体的流动没有滞止死区，整个管束的换热管表面都成为有效传热面，螺旋通道的曲率均匀，流体在设备内流动没有大的换向，总的阻力小，能有效地防止流动诱导振动，因而可提高设计流速使之具备较高的传热能力，介质流速比弓形折流板换热器高，污垢不易沉积其中，即该种换热器有自身清洗作用。

Claims (5)

1.一种大型双螺旋折流板式换热器，包括壳体（12）、分别位于壳体（12）两端的左固定管板（1）和右固定管板（17），左固定管板（1）连接带管程出口（13）的左端出口管箱（6），右固定管板（17）连接带管程进口（16）的右端进口管箱（8），在左固定管板（1）和右固定管板（17）之间连接有一束换热管（2），左端出口管箱（6）的内腔与右端进口管箱（8）的内腔通过换热管（2）连通，在壳体（12）内设有折流板（3）、限制折流板（3）位置的拉杆（4）和定距管（7）；
其特征在于：所述的左固定管板（1）和壳体（12）之间为一体结构，左固定管板（1）兼作与左端出口管箱（6）的连接法兰；
所述的右固定管板（17）和壳体（12）之间为一体结构，右固定管板（17）兼作与右端进口管箱（8）的连接法兰；
所述的换热管（2）为翅片式换热管；
所述的折流板（3）为相互成180°的双螺旋式；
所述的折流板（3）的周边分布有沿壳体（12）纵向设置的挡板（5）；
在壳体（12）内侧位于壳程入口（14）处设有防冲挡杆组（9）；
在折流板（3）的周边并位于壳体（12）的竖向中心线两侧对称设有用于向壳体（12）内推入组装后的位于壳体（12）内的各部件的滑道（11）；
在壳体（12）的纵向上每相邻的折流板（3）之间连接有防止相互径向偏转的挡管（10）。
2.根据权利要求1所述的大型双螺旋折流板式换热器，其特征在于：所述的壳体(12)的内直径至少为2300mm,换热管的长度至少为12000mm。
3.根据权利要求2所述的大型双螺旋折流板式换热器，其特征在于：所述的螺旋式折流板（3）在与壳体轴线垂直的横向截面上的投影直径为φ2286mm，折流板（3）相对于壳体（12）纵向中心线的倾角至少为22.4°，螺距为1227mm，导程为2454mm。
4.根据权利要求1或2或3所述的大型双螺旋折流板式换热器，其特征在于：所述的翅片式换热管（2）的外直径×壁厚×长度为φ19×2×12000mm，翅片式换热管（2）的排列形式采用截面呈正三角形排列，采用不影响换热面积而相对折流板对称中心线不对称布局拉杆。
5.根据权利要求4所述的的大型双螺旋折流板式换热器，其特征在于：所述的防冲挡杆组（9）由平行排列的φ16的圆钢组成，并一端与左固定管板（1）连接，另一端与折流板（3）连接。
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