CN107726895A - 异形管孔整圆形支撑板取代弓形折流板的管壳式换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了异形管孔整圆形支撑板取代弓形折流板的管壳式换热器，包括筒体、管板、换热管和整圆形支撑板等；整圆形支撑板尺寸与筒体内径相适配，且垂直于换热管安装，使得壳程流体不再按传统“S”型路线而是沿轴向流动；整圆形支撑板内设圆形的基孔，基孔直径与换热管外径相等，基孔圆周上设若干通液缺口，基孔与通液缺口组成异形管孔，整圆形支撑板内设多个异形管孔，对换热管起支撑和固定作用；壳程流体流经通液缺口，呈轴向流动，从而使壳程流体实现“无死角”流动；也提高了传热效率；壳程流体流经异形管孔时对换热管有冲涮和自清洁作用，可有效避免换热管结垢和垢下腐蚀。本发明可应用在各种工业换热设备中，市场应用前景广泛。
Description
技术领域
本发明涉及异形管孔整圆形支撑板取代弓形折流板的管壳式换热器，属于传热设备领域。
背景技术
如图1和图2所示：传统技术使用的管壳式换热器中采用的是弓形的折流板a4，弓形的折流板a4是管壳式换热器中对换热管a3起支撑作用的部件，由钢板加工而成，呈弓形。弓形的折流板a4是将圆形切掉1/4至1/3部分所得，流体从缺口部位通过，并在折流板a4上钻孔，换热管a3穿过管孔a401，从而对换热管a3起支撑作用，若干折流板a4沿轴向布置，相邻两块折流板a4的缺口方向相反，壳程流体从上下缺口(或左右缺口)交替流经，呈“S”形流动。
但呈“S”形流动的壳程流体，在流动时存在容易产生流动死角和传热效率低的问题，从而导致壳程传热系数低、易结垢、流体阻力大，且当流体横向流经换热管束时，还可能使管子产生诱导振动，破坏管子及其与管板连接的可靠性。
发明内容
为了克服现有技术中弓形折流板管壳式换热器中的壳程流体在流动时存在容易产生流动死角和传热效率低的问题，本发明设计了异形管孔整圆形支撑板取代弓形折流板的管壳式换热器，能使得壳程流体不再按传统的“S”型路线流动而是沿轴向流动，并且可提高传热效率。
本发明解决其技术问题的解决方案是：异形管孔整圆形支撑板取代弓形折流板的管壳式换热器，包括筒体、管板、换热管、整圆形支撑板，所述管板与筒体的两端固定连接，所述筒体内设换热管，所述换热管的轴线平行，换热管两端固定于管板之间，所述筒体内设整圆形支撑板，以便安装的需要，整圆形支撑板尺寸与筒体内径相适配，且整圆形支撑板垂直于换热管安装，所述整圆形支撑板内设圆形的基孔，所述基孔的直径与换热管的外径相等，所述基孔的圆周上设有若干个通液缺口，所述基孔与通液缺口即组成异形管孔，且所述换热管穿过异形管孔，所述整圆形支撑板内设多个异形管孔。
作为上述技术方案的进一步改进，所述异形管孔等间距分布。
作为上述技术方案的进一步改进，所述通液缺口的深度为2～4mm。
作为上述技术方案的进一步改进，所述通液缺口的宽度为3～6mm。
作为上述技术方案的进一步改进，所述整圆形支撑板是塑性材料构件或钢性材料构件。
本发明的有益效果是：本发明提供异形管孔整圆形支撑板取代弓形折流板管壳式换热器，所述筒体内设整圆形支撑板，以便安装的需要，整圆形支撑板尺寸与筒体内径相适配，且整圆形支撑板垂直于换热管安装，使得壳程流体不再按传统的“S”型路线流动而是沿轴向流动，从而壳程流体在流动时不易产生流动死角；所述整圆形支撑板内设圆形的基孔，基孔的直径与换热管3的外径相等，所述基孔的圆周上设有若干个通液缺口，所述基孔与通液缺口即组成异形管孔，且所述换热管穿过异形管孔，所述整圆形支撑板内设多个异形管孔，整圆形支撑板沿流体流动方向等间距布置，壳程流体从整圆形支撑板上所设的异形管孔的缺口通过，呈轴向流动，从而使壳程流体实现了“无死角”流动；壳程流体流经通液缺口时，可产生射流，甚至形成湍流，从而增大传热系数，提高传热效率。本发明可应用在各种工业换热设备中，具有广泛的市场应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是现有技术弓形折流板管壳式换热器结构示意图；
图2是现有技术弓形折流板管壳式换热器中弓形折流板的结构示意图；
图3是本发明异形管孔整圆形支撑板取代折流板的管壳式换热器的结构示意图；
图4是本发明中异形管孔整圆形支撑板的结构示意图；
图5是本发明方形管孔整圆形支撑板取代弓形折流板的管壳式换热器的局部剖面图；
附图标记：
a3、换热管；a4、折流板；a401、管孔；1、筒体；2、管板；3、换热管；4、整圆形支撑板；401、异形管孔。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图3-5，异形管孔整圆形支撑板取代折流板的管壳式换热器，包括筒体1、管板2、换热管3、整圆形支撑板4。管板2与筒体1的两端固定连接，筒体1内设换热管3，所述换热管3的轴线平行，换热管3两端固定于管板2之间，所述筒体1内设整圆形支撑板4，以便安装的需要，整圆形支撑板4的尺寸与筒体2的内径相适配，且整圆形支撑板4垂直于换热管3安装，使得壳程流体不再按传统的“S”型路线流动而是沿轴向流动；所述整圆形支撑板4内设圆形的基孔，基孔的直径与换热管3的外径相等，所述基孔的圆周上设有若干个通液缺口，基孔与通液缺口即组成异形管孔401，所述整圆形支撑板4内设多个异形管孔401，且所述换热管3穿过异形管孔，由于整圆形支撑板4沿流体流动方向等间距布置，壳程流体从整圆形支撑板4上所设的异形管孔401的缺口通过，呈轴向流动，从而使壳程流体实现“无死角”流动；壳程流体流经通液缺口，可产生射流，甚至形成湍流，从而增大传热系数，提高传热效率；壳程流体流经异形管孔时对换热管3还有冲涮和自清洁作用，可有效避免换热管3结垢和垢下腐蚀。
进一步作为优选的实施方式，为了避免造成圆筒壳体内的流动分布不均匀，所述异形管孔401等间距分布。
进一步作为优选的实施方式，所述通液缺口的深度为2～4mm。
进一步作为优选的实施方式，所述通液缺口的宽度为3～6mm。
进一步作为优选的实施方式，当流经异形管孔的壳程流体为常温状态时，所述整圆形支撑板4是塑性材料构件，使用塑性材料构件，且可有效降低成本；当流经异形管孔的壳程流体为较高温状态时，所述整圆形支撑板4是钢性材料构件。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (5)
1.异形管孔整圆形支撑板取代弓形折流板的管壳式换热器，包括筒体、管板、换热管、整圆形支撑板，管板与筒体的两端固定连接，筒体内设换热管，所述换热管的轴线平行，换热管两端固定于管板之间，其特征在于：所述筒体内设整圆形支撑板，所述整圆形支撑板尺寸与筒体内径相适配，且整圆形支撑板垂直于换热管，所述整圆形支撑板内设圆形的基孔，所述基孔的直径与换热管的外径相等，所述基孔的圆周上设有若干个通液缺口，所述基孔与通液缺口即组成异形管孔，且所述换热管穿过异形管孔，所述整圆形支撑板内设多个异形管孔。
2.根据权利要求1所述的异形管孔整圆形支撑板取代弓形折流板的管壳式换热器，其特征在于：所述异形管孔等间距分布。
3.根据权利要求1所述的异形管孔整圆形支撑板取代弓形折流板的管壳式换热器，其特征在于：所述通液缺口的深度为2～4mm。
4.根据权利要求1所述的异形管孔整圆形支撑板取代弓形折流板的管壳式换热器，其特征在于：所述通液缺口的宽度为3～6mm。
5.根据权利要求1所述的异形管孔整圆形支撑板取代弓形折流板的管壳式换热器，其特征在于：所述整圆形支撑板是塑性材料构件或钢性材料构件。
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