CN106017136B - 一种立式管壳式换热器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种立式管壳式换热器,其特征在于:它包括一垂直布置的壳体,在壳体的上、下两端分别通过一管板连接一管箱,在壳体上端的一侧设置有壳侧进口管,在壳体下端的一侧设置有壳侧出口管,在位于上端的管箱的顶部设置有一管侧进口管,在位于下端的管箱的底部设置有一管侧出口管,在壳体的内部间隔交错设置有多个带缺口的折流板,相邻两折流板与壳体不同侧的侧壁紧固连接,各折流板之间形成流体流通的通道,每一折流板的自由端均低于连接端,沿各折流板穿设一换热管束,换热管束的两端与两管板紧固连接。位于壳体内同一侧的各折流板相互平行,每一折流板与水平面的夹角为15~25°。本发明能够防止在各折流板上形成积液,提高了换热效果,增加了使用寿命。

Description

一种立式管壳式换热器
技术领域
[0001] 本发明涉及一种换热器,特别是关于一种立式管壳式换热器。
背景技术
[0002] 管壳式换热器的结构一般包括管箱、管板、壳体、折流板、换热管等。其中,折流板 在管壳式换热器中既可以起到支撑换热管束的作用,还可以使壳侧介质按特定的流通通道 流动,增加湍流程度,改善传热特性。现有的管壳式换热器折流板主要有弓形折流板和螺旋 折流板两种。普通的弓形折流板为平板式,垂直于换热壳体并沿换热管束轴向布置,并且相 邻两个折流板的缺口相互错开,所构成的流通通道使得流体在管壳式换热器中迂回流动。 弓形折流板管壳式换热器一般应用于壳侧冷凝工况,由于壳侧介质在换热管束上凝结,在 重力和液体表面张力作用下,容易在弓形板和壳体连接处产生积液,因此恶化了换热器的 换热效果。另外,在折流板附近还存在换热“死区”的问题。
[0003] CN2655156Y公开了一种螺旋折流板管壳式换热器,在该装置中,螺旋折流板管壳 式换热器普遍采用的是搭接型螺旋折流板,多块折流板沿壳体轴线布置成近似螺旋面。这 类螺旋折流板管壳式换热器壳侧介质的流动形式为合理的螺旋流,并且在壳侧冷凝工况中 不易积液,但是由于存在中心漏流和三角区漏流等问题,所以降低了换热器的整体传热系 数和综合性能,加工成本高,安装困难且精度难以保证。
[0004]为了减小弓形折流板管壳式换热器的换热“死区”,目前已有一些专利对弓形折流 板的结构进行了改进。CN202〇32923U公开了一种带缺口大小孔折流板管壳式换热器,在该 装置中,能够将普通弓形折流板换热器壳体的流体由穿过换热管束的横流改变为由沿换热 管束的纵流和穿过换热管束的横流所构成的混流。但是,现有技术并未对弓形折流板应用 于壳侧冷凝工况时折流板处易于积液的问题提出解决办法。由于积液一方面会恶化换热管 的传热性能,另一方面还会造成换热器结垢和腐蚀,因此能够影响换热器的使用寿命。
发明内容
[0005]针对上述问题,本发明的目的是提供一种防止在折流板上产生积液且使用方便的 立式管壳式换热器。
[0006]为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种立式管壳式换热器,其特征在 于:它包括一壳体,在所述壳体的上、下两端分别通过一管板连接一管箱,在所述壳体上端 的一侧设置有壳侧进口管,在所述壳体下端的一侧设置有壳侧出口管,在位于上端的所述 管箱的顶部设置有一管侧进口管,在位于下端的所述管箱的底部设置有一管侧出口管,在 所述壳体的内部间隔交错设置有多个带缺口的折流板,相邻两所述折流板与所述壳体不同 侧的侧壁紧固连接,各所述折流板之间形成流体流通的通道,每一所述折流板的自由端均 低于连接端,沿各所述折流板穿设一换热管束,所述换热管束的两端与两所述管板紧固连 接。
[0007]位于所述壳体内同一侧的各所述折流板相互平行,每一所述折流板与水平面的夹 角为15〜25°。
[0008] 在每一所述折流板上均匀设置有多个椭圆形的管孔,每一所述管孔均沿所述换热 管束轴向布置;在每三个相邻所述管孔内部的中心位置均设置有一沿所述换热管束轴向布 置的漏流孔,所述漏流孔的直径为所述换热管束中换热管直径的二分之一。
[0009] 在位于所述壳体同侧的各所述折流板上穿设一个以上的定距管,在每一所述定距 管内均设置有一拉杆,每一所述定距管与所述拉杆分别沿所述壳体轴向布置,且每一所述 定距管与所述拉杆的下端分别与位于下端的所述管板紧固连接,所述换热管束位于各所述 定距管围成的内部空间内。
[001°]每一所述折流板的缺口均为弓形缺口。
[0011]本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:1、本发明设置了多个折流板,相 邻两折流板与壳体不同侧的侧壁紧固连接,各折流板之间形成流体流通的通道,每一折流 板的自由端均低于连接端,能够使壳侧冷凝的液态介质在重力和气态介质推力双重作用下 迅速从折流板排出,本发明不易形成中心漏流和三角区漏流,稳定性好,整体传热系数和综 合性能好,使用寿命长。2、本发明在每一折流板上均匀设置有多个椭圆形的管孔,每一管孔 均沿换热管束轴向布置,在每三个相邻管孔内部的中心位置均设置有一沿换热管束轴向布 置的漏流孔,利于气态热媒介质穿过漏流孔沿换热管束的轴向流动,能够使壳侧气态热媒 介质与换热管束充分换热,从而防止在各折流板上形成积液,提高了本发明的换热效果。3、 本发明位于壳体内同一侧的各折流板相互平行,每一折流板与水平面的夹角为15〜25。,能 够增大每一折流板与壳体的接触面积,从而实现各折流板与壳体紧固连接。
附图说明
[0012]图1是本发明的结构示意图 [0013]图2是本发明折流板的结构示意图
具体实施方式
[0014]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0015]如图1所示,本发明提出了一种立式管壳式换热器,它包括一垂直布置的壳体i,在 壳体1的上、下两端分别通过一管板2连接一管箱3。在壳体1上端的一侧设置有壳侧进口管 11,在壳体1下端的一侧设置有壳侧出口管I2。在位于上端的管箱3的顶部设置有一管侧进 口管31,在位于下端的管箱3的底部设置有一管侧出口管幻。在壳体丨的内部间隔交错设置 有多个带缺口的折流板4 (如图2所示)。相邻两折流板4与壳体1不同侧的侧壁紧固连接,各 折流板4之间形成流体流通的通道。其中,每一折流板4的自由端均低于连接端,能够使壳侧 冷凝的液态介质在重力和气态介质推力双重作用下迅速从折流板4排出,其中气态介质沿 折流板4流动。沿各折流板4穿设一换热管束5,换热管束5的两端与两管板2紧固连接。 _6]上述实施例中,如图〖所示,位于壳体_同一侧的各折流板4相互平行。每一折流 板4与水平面的夹角为15〜25°,能够增大折流板4与壳体1的接触面积,从而实现折流板4与 壳体1紧固连接。
[0017]上述实施例中,如图2所示,在每一折流板4上均匀设置有多个椭圆形的管孔41,每 一管孔41均沿换热管束5轴向布置。在每三个相邻管孔41内部的中心位置均设置有一沿换 热g來5釉冋布置的漏流孔42,利于气态热媒介质穿过漏流孔42沿换热管束5的轴向流动, 从而能够使壳侧气态热媒介质与换热管束5充分换热。其中,漏流孔42的直径为换热管束5 中换热管直径的二分之一。
[°018]上述实施例中,如图1所示,在位于壳体1同侧的各折流板4上穿设一个以上的定距 管6,在每一定距管6内均设置有一拉杆7,每一定距管6与拉杆7分别沿壳体丨轴向布置,且每 一定距管6与拉杆7的下端分别与位于下端的管板2紧固连接,用于支撑和固定折流板4。其 中,换热管束5位于各定距管6围成的内部空间内。
[0019]上述实施例中,如图2所示,每一折流板4的缺口均为弓形缺口。
[0020]如图1、图2所示,本发明应用于壳侧介质冷凝工况时,冷媒介质从管侧进口管31进 入换热管束5中,气态热媒介质从壳侧进口管11进入壳体丨内,气态热媒介质一部分横穿换 热管束5从各折流板4的自由端形成的流体通道内流过,另一部分穿过折流板4上的漏流孔 42沿换热管束5纵向流动,两种流动方向能够使气态热媒介质形成混流,这样气态热媒介质 与换热管束5内的冷媒介质进行充分换热并冷凝。壳侧冷凝的液态介质将沿换热管束5流至 各折流板4上,在重力和流动的气态介质推力的双重作用下迅速从各折流板4上排出,最后 从壳侧出口管12中流出,从而不会停留于各折流板4上。
[0021]上述各实施例仅用于说明本发明,其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所 变化的,凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进,均不应排除在本发明的 保护范围之外。

Claims (5)

1. 一种立式管壳式换热器,其特征在于:它包括一壳体,在所述壳体的上、下两端分别 通过一管板连接一管箱,在所述壳体上端的一侧设置有壳侧进口管,在所述壳体下端的一 侧设置有壳侧出口管,在位于上端的所述管箱的顶部设置有一管侧进口管,在位于下端的 所述管箱的底部设置有一管侧出口管,在所述壳体的内部间隔交错设置有多个带缺口的折 流板,相邻两所述折流板与所述壳体不同侧的侧壁紧固连接,各所述折流板之间形成流体 流通的通道,每一所述折流板的自由端均低于连接端,沿各所述折流板穿设一换热管束,所 述换热管束的两端与两所述管板紧固连接; 在每一所述折流板上均匀设置有多个椭圆形的管孔,每一所述管孔均沿所述换热管束 轴向布置;在每三个相邻所述管孔内部的中心位置均设置有一沿所述换热管束轴向布置的 漏流孔,所述漏流孔的直径为所述换热管束中换热管直径的二分之一。
2. 如权利要求1所述的一种立式管壳式换热器,其特征在于:位于所述壳体内同一侧的 各所述折流板相互平行,每一所述折流板与水平面的夹角为15〜25°。
3. 如权利要求1或2所述的一种立式管壳式换热器,其特征在于:在位于所述壳体同侧 的各所述折流板上穿设一个以上的定距管,在每一所述定距管内均设置有一拉杆,每一所 述定距管与所述拉杆分别沿所述壳体轴向布置,且每一所述定距管与所述拉杆的下端分别 与位于下端的所述管板紧固连接,所述换热管束位于各所述定距管围成的内部空间内。
4. 如权利要求1或2所述的一种立式管壳式换热器,其特征在于:每一所述折流板的缺 口均为弓形缺口。
5. 如权利要求3所述的一种立式管壳式换热器,其特征在于:每一所述折流板的缺口均 为弓形缺口。
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