CN111735338A - 一种射流式折流板换热器 - Google Patents

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CN111735338A CN202010630903.3A CN202010630903A CN111735338A CN 111735338 A CN111735338 A CN 111735338A CN 202010630903 A CN202010630903 A CN 202010630903A CN 111735338 A CN111735338 A CN 111735338A
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张爽
段有龙
曲斌
于涛
曹培城
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Acre Coking and Refractory Engineering Consulting Corp MCC
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Abstract

本发明涉及一种射流式折流板换热器，包括由筒体、管箱一、管板一、管箱二、管板二、换热管束及折流板组成的管壳式换热器；所述折流板为整圆形折流板，折流板上平行开设多个长圆孔，长圆孔的宽度与换热管的直径相配合；相邻2个折流板沿筒体周向交错90°设置；所述换热管采用正方形或转角正方形排列。本发明采用整圆形折流板，相邻两块折流板交错90°设置，使壳程流体的流向为沿筒体轴向的纵向流，并且具有射流及扰流效果，从而使流场分布更均匀，消除传热死区，并且延长换热器的使用寿命。

Description

一种射流式折流板换热器
技术领域
本发明涉及管壳换热器技术领域，尤其涉及一种射流式折流板换热器。
背景技术
管壳式换热器又称列管式换热器。是以封闭在壳体中的换热管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器具有结构简单、造价低、流通截面较宽、易于清洗水垢等优点；其缺点是传热系数低、占地面积大。管壳式换热器可采用各种结构材料(主要是金属材料)制造，能在高温、高压下使用，是应用最广的换热器类型。
管壳式换热器中常设有折流板，用于引导壳程流体介质在换热器内呈折线形连续流动。为了实现折流效果，折流板通常垂直于换热管且一上一下交替设置，在采用这种结构形式的换热器中，由于壳程流体需要多次横掠过换热管束，反复改变冲刷方向，而且冲刷的角度大致是垂直方向，所以流体的流动阻力很大，在局部存在流动死区；同时，还容易引起诱导振动，致使换热管振动磨损加大，最终导致换热管泄露。
发明内容
本发明提供了一种射流式折流板换热器，采用整圆形折流板，相邻两块折流板交错90°设置，使壳程流体的流向为沿筒体轴向的纵向流，并且具有射流及扰流效果，从而使流场分布更均匀，消除传热死区，并且延长换热器的使用寿命。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种射流式折流板换热器，包括由筒体、管箱一、管板一、管箱二、管板二、换热管束及折流板组成的管壳式换热器；所述管板一、管板二分别设于筒体两端，管箱一与管板一固定连接，管箱二与管板二固定连接；筒体内设有用于连通管箱一和管箱二的换热管束，管箱一上设有管程介质入口，管箱二上设管程介质出口；筒体两端分别设壳程介质入口和壳程介质出口；筒体内设有多个折流板，换热管束垂直贯穿各个折流板，换热管束由多个平行设置的换热管组成；所述折流板为整圆形折流板，折流板上平行开设多个长圆孔，长圆孔的宽度与换热管的直径相配合；相邻2个折流板沿筒体周向交错90°设置；所述换热管采用正方形或转角正方形排列。
所述相邻2个折流板之间还设有多个定距管，定距管设于折流板的边缘处，并且多个定距管沿筒体周向均匀设置；折流板的对应位置设定距管定位孔。
所述长圆孔的长度与对应部位折流板的宽度相适应，即靠近折流板中心的长圆孔长度大于远离折流板中心的长圆孔长度；并且最长的长圆孔长度与相距最远的2个长圆孔的外边缘垂直距离相等。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明所述换热器采用射流式折流板代替传统的折流板或支持板，使常规折流板换热器中以横向流和错流为主的壳程流体流向改变为沿壳体轴向的纵向流，不但使流场分布更加均匀，消除了传热死区，还能够有效地减小换热管束与支撑结构间的剪切应力；
2)消除对换热管束横向冲刷的同时，也有效地消除了流体诱导振动，减少了换热管束的磨损。
3)本发明所述换热器中，由于壳程中的流体是顺着换热管束流动的，因此当它遇到折流板时就会产生扰流，在扰流的强度减弱后，又会遇到下一个折流板而再次产生扰流，如此往复，通过多次扰动减薄了层流边界层，有效地强化了传热效果；
4)因为扰流的自洁作用，使得换热器内污垢不易沉积，使换热器具有使用寿命长、节约能源等优点。
附图说明
图1是本发明所述一种射流式折流板换热器的结构示意图。
图2是本发明所述折流板的主视图一。
图3是本发明所述折流板的主视图二(旋转90°后)。
图中：1.管箱一 2.管板一 3.筒体 4.换热管束 5.折流板 6.管板二 7.管箱二8.长圆孔 9.定距管定位孔
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1-图3所示，本发明所述一种射流式折流板换热器，包括由筒体3、管箱一1、管板一2、管箱二7、管板二6、换热管束4及折流板5组成的管壳式换热器；所述管板一2、管板二6分别设于筒体3两端，管箱一1与管板一2固定连接，管箱二7与管板二6固定连接；筒体3内设有用于连通管箱一1和管箱二7的换热管束4，管箱一1上设有管程介质入口，管箱二7上设管程介质出口；筒体3两端分别设壳程介质入口和壳程介质出口；筒体3内设有多个折流板5，换热管束4垂直贯穿各个折流板5，换热管束4由多个平行设置的换热管组成；所述折流板5为整圆形折流板，折流板5上平行开设多个长圆孔8，长圆孔8的宽度与换热管的直径相配合；相邻2个折流板5沿筒体3周向交错90°设置；所述换热管采用正方形或转角正方形排列。
所述相邻2个折流板5之间还设有多个定距管，定距管设于折流板5的边缘处，并且多个定距管沿筒体3周向均匀设置；折流板5的对应位置设定距管定位孔9。
所述长圆孔8的长度与对应部位折流板5的宽度相适应，即靠近折流板5中心的长圆孔8长度大于远离折流板5中心的长圆孔8长度；并且最长的长圆孔8长度与相距最远的2个长圆孔8的外边缘垂直距离相等。
与常规的设有折流板的管壳式换热器相比，本发明所述一种射流式折流板换热器中，折流板5为整圆形折流板，并且相邻2个折流板5沿筒体3周向交错90°设置，即相邻2个折流板5中长圆孔8的轴向互相垂直。换热管自长圆孔8中穿过，相邻2个换热管之间的长圆孔8仍留有空隙，壳程流体自该空隙内通过产生射流效果。并且壳程流体自该空隙内通过时其流向平行于筒体3的轴线方向。由于相邻2个折流板5交错设置，自前一个折流板5的长圆孔8空隙内射出的壳程流体在后一个折流板5的对应位置处遇阻，从而产生扰流效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种射流式折流板换热器，包括由筒体、管箱一、管板一、管箱二、管板二、换热管束及折流板组成的管壳式换热器；所述管板一、管板二分别设于筒体两端，管箱一与管板一固定连接，管箱二与管板二固定连接；筒体内设有用于连通管箱一和管箱二的换热管束，管箱一上设有管程介质入口，管箱二上设管程介质出口；筒体两端分别设壳程介质入口和壳程介质出口；筒体内设有多个折流板，换热管束垂直贯穿各个折流板，换热管束由多个平行设置的换热管组成；其特征在于，所述折流板为整圆形折流板，折流板上平行开设多个长圆孔，长圆孔的宽度与换热管的直径相配合；相邻2个折流板沿筒体周向交错90°设置；所述换热管采用正方形或转角正方形排列。
2.根据权利要求1所述的一种射流式折流板换热器，其特征在于，所述相邻2个折流板之间还设有多个定距管，定距管设于折流板的边缘处，并且多个定距管沿筒体周向均匀设置；折流板的对应位置设定距管定位孔。
3.根据权利要求1所述的一种射流式折流板换热器，其特征在于，所述长圆孔的长度与对应部位折流板的宽度相适应，即靠近折流板中心的长圆孔长度大于远离折流板中心的长圆孔长度；并且最长的长圆孔长度与相距最远的2个长圆孔的外边缘垂直距离相等。
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