CN110595228A - 新型变流场变负荷换热器 - Google Patents

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CN110595228A CN201810610109.5A CN201810610109A CN110595228A CN 110595228 A CN110595228 A CN 110595228A CN 201810610109 A CN201810610109 A CN 201810610109A CN 110595228 A CN110595228 A CN 110595228A
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朱冬生
李修真
涂爱民
刘世杰
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Abstract

本发明公开了一种新型变流场变负荷换热器，包括由若干换热管束形成的管屏、铰接设置在换热器内的百叶窗整流栅、以及用于控制百叶窗整流栅翻转的调节机构；换热管束为三维变形变空间换热管束；百叶窗整流栅分为两部分，一部分百叶窗整流栅位于换热管束的上游流通管道内的偏上方且对准换热器入口，另一部分百叶窗整流栅位于换热管束的下游流通管道内的偏下方且对准换热器出口。本换热器采用三维变形变空间换热管束，提高了换热效率，降低流动阻力又能解决管束振动问题，同时采用百叶窗整流栅又可以改变流动方式；改变了传统换热器管外流体的流动方式，调节换热管外流动阻力，调整换热系数和有效换热面积，从而实现了调节换热器换热负荷的目的。

Description

新型变流场变负荷换热器
技术领域
本发明涉及换热器技术领域，尤其涉及一种适应于多负荷、变流场的新型变流场变负荷换热器。
背景技术
传统换热器设计中，考虑到污垢、传热方式、换热介质特性以及工艺或环境条件变化的诸多不确定性，为减少换热器满足不了工艺要求所造成的风险，通常依靠增大换热面积引入设计裕量以满足规定负荷的要求。设计裕量过大则浪费材料，过小则无法长时间满足换热需求，尤其不能适应换热负荷变化频繁的工况。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种新型变流场变负荷换热器。
本发明是通过以下技术方案来实现的：新型变流场变负荷换热器，包括由若干换热管束形成的管屏、铰接设置在换热器内且可绕铰接点翻转的百叶窗整流栅、以及用于控制所述百叶窗整流栅翻转的调节机构；所述换热管束为三维变形变空间换热管束；所述百叶窗整流栅分为两部分，一部分百叶窗整流栅位于所述换热管束的上游流通管道内的偏上方且对准换热器入口，另一部分百叶窗整流栅位于所述换热管束的下游流通管道内的偏下方且对准换热器出口。
通过调节百叶窗整流栅，管外工质可实现横向冲刷管屏和以与换热管束管长方向平行逆流为主的逆流流动以及介于横向冲刷和逆流流动的混合流动；采用三维变形变空间换热管束作为换热管束可以提高换热效率，降低流动阻力又能解决其它换热器中存在的管束振动问题；同时采用百叶窗整流栅又可以满足改变流动方式，调节换热管外流动阻力，调整换热系数和有效换热面积的要求，从而实现调节换热器换热负荷的目的。
相邻的所述三维变形变空间换热管束在管外长轴处相互支撑，并沿垂直于管长方向上形成所述管屏。相邻的三维变形变空间换热管束在管外长轴处相互支撑，加强了换热管束的强度，降低了换热管振动风险，从而实现调节换热器换热负荷的目的。
所述调节机构为调向拉杆，所述调向拉杆与所述百叶窗整流栅相连，所述调节拉杆通过上下移动而翻转所述百叶窗整流栅。调向拉杆的移动，可翻转百叶窗整流栅，从而调节管外流场分布。
所述三维变形变空间换热管束在垂直于管长方向上为并列布置形成一排，若干排所述三维变形变空间换热管束平行布置且相邻的两排所述三维变形变空间换热管束之间预留有间距。
所述百叶窗整流栅包括若干片导流板，所述调向拉杆与各片所述导流板相连。
与现有技术对比，本发明的优点在于：本装置利用三维变形变空间换热管束在管外长轴处相互支撑的特点，在沿垂直于管长方向上形成管屏，增大了换热管束的强度，可以提高管外流体流速达到15m/s以上强化传热；管屏之间的间距可根据设计要求灵活调节，且换热器进出口含由多片导流板组成的百叶窗整流栅，可以改变流动方式，调节换热管外流动阻力，调整换热系数和有效换热面积的大小，从而达到调节换热器换热负荷的目的。
附图说明
图1为本发明实施例的左视图；
图2为本发明实施例百叶窗整流栅全开时的正视图；
图3为本发明实施例百叶窗整流栅半开时的正视图；
图4为本发明实施例百叶窗整流栅全关时的正视图；
图5为本发明实施例管屏的结构示意图；
图6为图1中A处的局部放大图；
图7为图2中B处的局部放大图。
图中附图标记含义：1、换热器入口；2、导流板；3、调向拉杆；4、管屏；5、换热器侧壁板；6、百叶窗箱体；7、换热器出口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例
参阅图1至图7，为一种新型变流场变负荷换热器，包括由若干换热管束形成的管屏4、铰接设置在换热器内且可绕铰接点翻转的百叶窗整流栅、以及用于控制百叶窗整流栅翻转的调节机构；换热管束为三维变形变空间换热管束；百叶窗整流栅分为两部分，一部分百叶窗整流栅位于换热管束的上游流通管道内的偏上方且对准换热器入口1，另一部分百叶窗整流栅位于换热管束的下游流通管道内的偏下方且对准换热器出口7。图中的附图标记5表示换热器侧壁板5，附图标记6表示百叶窗箱体6。
本换热器通过调节百叶窗整流栅，管外工质可实现横向冲刷管屏4(参阅图2)和以与换热管束管长方向平行逆流为主的逆流流动(参阅图4)以及介于横向冲刷和逆流流动的混合流动(参阅图3)；采用三维变形变空间换热管束作为换热管束可以提高换热效率，降低流动阻力又能解决其它换热器中存在的管束振动问题；同时采用百叶窗整流栅又可以满足改变流动方式，调节换热管外流动阻力，调整换热系数和有效换热面积的要求，从而实现调节换热器换热负荷的目的。
相邻的三维变形变空间换热管束在管外长轴处相互支撑，并沿垂直于管长方向上形成管屏4。参阅图7，为本发明实施例换热管外长轴处相互支撑时的结构示意图。相邻的三维变形变空间换热管束在管外长轴处相互支撑，加强了换热管束的强度，降低了换热管振动风险，从而实现调节换热器换热负荷的目的。本实施例中，三维变形变空间换热管束采用扭曲管束，扭曲管根数可根据设计需要和安装空间尺寸调整，可以提高管外流体流速达到15m/s以上，能够进一步强化传热。
调节机构为调向拉杆3，调向拉杆3与百叶窗整流栅相连，调节拉杆通过上下移动而翻转百叶窗整流栅。调向拉杆3的移动，可翻转百叶窗整流栅，从而调节管外流场分布。
三维变形变空间换热管束在垂直于管长方向上为并列布置形成一排，若干排三维变形变空间换热管束平行布置且相邻的两排三维变形变空间换热管束之间预留有间距。三维变形变空间换热管束之间的距离，亦即为扭曲管束形成管屏4间距可根据设计需要调整。参阅图6，为管屏4间距的结构示意图。
百叶窗整流栅包括若干片导流板2，调向拉杆3与各片导流板2相连。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (5)

1.新型变流场变负荷换热器，其特征在于：包括由若干换热管束形成的管屏、铰接设置在换热器内且可绕铰接点翻转的百叶窗整流栅、以及用于控制所述百叶窗整流栅翻转的调节机构；所述换热管束为三维变形变空间换热管束；所述百叶窗整流栅分为两部分，一部分百叶窗整流栅位于所述换热管束的上游流通管道内的偏上方且对准换热器入口，另一部分百叶窗整流栅位于所述换热管束的下游流通管道内的偏下方且对准换热器出口。
2.根据权利要求1所述的新型变流场变负荷换热器，其特征在于：相邻的所述三维变形变空间换热管束在管外长轴处相互支撑，并沿垂直于管长方向上形成所述管屏。
3.根据权利要求1所述的新型变流场变负荷换热器，其特征在于：所述调节机构为调向拉杆，所述调向拉杆与所述百叶窗整流栅相连，所述调节拉杆通过上下移动而翻转所述百叶窗整流栅。
4.根据权利要求2所述的新型变流场变负荷换热器，其特征在于：所述三维变形变空间换热管束在垂直于管长方向上为并列布置形成一排，若干排所述三维变形变空间换热管束平行布置且相邻的两排所述三维变形变空间换热管束之间预留有间距。
5.根据权利要求3所述的新型变流场变负荷换热器，其特征在于：所述百叶窗整流栅包括若干片导流板，所述调向拉杆与各片所述导流板相连。
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