CN110926259A - 折流板与纵流栅架组合的光热换热器管束支撑结构 - Google Patents

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杨志刚
牛忠华
张磊磊
杨洁
王俊
蔡尚宁
谢辛
沙永涛
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Abstract

本发明公开了一种折流板与纵流栅架组合的光热换热器管束支撑结构，其特征在于，包括所述管束插设于规则布置的折流板与栅架中，相邻两块折流板为对称结构，且两者之间布置有一个或两个栅架。该结构使换热器内形成纵流和横流交替布置。本发明通过组合使用折流板和纵流栅架，同时达到满足换热管束最大无支撑间距要求，也可以满足降低壳侧流动阻力的要求，应用在塔式或槽式光热蒸汽发生系统换热器领域，可实现在满足换热管束振动要求的前提下，实现降低壳侧流动阻力。

Description

折流板与纵流栅架组合的光热换热器管束支撑结构
技术领域
本发明涉及一种折流板与纵流栅架组合的光热换热器管束支撑结构，尤其是涉及一种高流动阻力并保证换热管束振动要求的光热换热器设备，属于光热换热器技术领域。
背景技术
目前的换热器支撑型式分为两种：折流板型式和纵流型式。对于折流板型式的换热器，为了满足换热管束最大无支撑间距的要求，需要减小折流板之间的间距。但是当折流板间距过小时，壳侧的阻力将超出设计允许的最大阻力。另一种换热器型式为纵流换热器，其采用栅架支撑，栅架不具有折流的作用，流体直接从栅架和管束之间纵流掠过换热管，在设计时不考虑栅架的阻力，故纵流型式换热器的栅架间距可以很小，以满足换热管束最大无支撑间距的要求。但是纵流型式的换热器无法充分利用壳侧允许的最大流动阻力来增大壳侧换热系数。
现有两种型式的换热器支撑结构，分别为折流板式换热器管束支撑结构和纵流栅架换热器管束支撑结构。前者如图1所示，管束1插设于依次排列的折流板2中，相邻折流板2为对称结构；后者如图2所示，管束1插设于依次排列的圆形的栅架3中。
对于光热蒸汽发生系统换热器，其壳侧的运行介质为熔盐(60wt％NaNO3+40wt％KNO3)，运行时的流动阻力较高，通常需要较大的折流板间距来实现降低流动阻力，但这又带来无法满足换热管束最大无支撑间距的要求。以上两种结构均无法同时满足换热管束最大无支撑间距与壳侧允许的最大流动阻力，即壳侧介质流动阻力P≤设计允许的壳侧最大流动阻力，壳侧每档支撑之间的最大间距L≤满足换热管振动计算的最大无支撑间距。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：现有换热器管束支撑结构无法同时满足换热管束最大无支撑间距与壳侧允许的最大流动阻力的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：
一种折流板与纵流栅架组合的光热换热器管束支撑结构，其特征在于，包括所述管束插设于规则布置的折流板与栅架中，相邻两块折流板为对称结构，且两者之间布置有一个或两个栅架。该结构使换热器内形成纵流和横流交替布置。
优选地，所述折流板与其相邻的栅架之间的间距为500mm。
本发明通过组合使用折流板和纵流栅架，同时达到满足换热管束最大无支撑间距要求，也可以满足降低壳侧流动阻力的要求，应用在塔式或槽式光热蒸汽发生系统换热器领域，可实现在满足换热管束振动要求的前提下，实现降低壳侧流动阻力。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、增大折流板之间的间距，可以有效降低壳侧介质的流动阻力；
2、在折流板之间布置一个或两个栅架，在满足设计允许的壳侧最大流动阻力的前提下，同时满足换热管振动计算的最大无支撑间距；
3、在同样满足换热管振动计算的最大无支撑间距条件下，换热器壳侧介质流动阻力可降低约50％；
4、在同样满足换热管振动计算的最大无支撑间距条件下，换热器壳侧的流动换热系数可提高约2～3倍，总体换热系数提高约60％。
附图说明
图1为折流板式换热器换热器管束支撑结构；
图2为纵流栅架换热器管束支撑结构；
图3为本发明提供的折流板与纵流栅架组合的光热换热器管束支撑结构的示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例
如图3所示，为本发明提供的一种折流板与纵流栅架组合的光热换热器管束支撑结构，其特征在于，包括所述管束1插设于规则布置的折流板2与栅架3中，相邻两块折流板2为对称结构，且两者之间布置有一个栅架3。
将上述结构应用在光热蒸汽发生系统中的预热器，其壳侧介质为熔盐，管侧介质为给水。折流板2与栅架3之间的间距为500mm，壳侧的计算流动阻力约为40kPa。

Claims (2)

1.一种折流板与纵流栅架组合的光热换热器管束支撑结构，其特征在于，包括所述管束(1)插设于规则布置的折流板(2)与栅架(3)中，相邻两块折流板(2)为对称结构，且两者之间布置有一个或两个栅架(3)。
2.如权利要求1所述的折流板与纵流栅架组合的光热换热器管束支撑结构，其特征在于，所述折流板(2)与其相邻的栅架(3)之间的间距为500mm。
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