CN201297874Y - 带菱形圆角孔折流板的管壳式换热器 - Google Patents

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李兆力
吴红英
袁莉
孙宝玉
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Abstract

本实用新型涉及一种带菱形圆角孔折流板的管壳式换热器，针对现有技术的缺陷，采用带有菱形圆角孔的圆形折流板，使壳程介质基本沿换热管方向流动，从而消除了流体诱导振动的根源。在整个壳程截面，各处流速均匀，损失大大降低，仅为传统的1/3左右。具有更高的壳程单位压降与总传热系数的传热特性比。在换热器内不存在严重的滞留区域，因而效益高，具有不易结垢的优点，总传热效率约提高15％左右。

Description

带菱形圆角孔折流板的管壳式换热器
技术领域
本实用新型属于一种换热器，具体涉及一种带折流板的管壳式换热器。
背景技术
管壳式换热器是一种应用最为广泛的换热器，如图1所示。其设计标准为GB151-1999。目前管壳式换热器折流板上的孔是圆形的，孔径略大于换热管直径，壳程中的介质不能通过圆形孔流通。所以折流板要做成如图2所示的弓形的，给介质留出过流通道。介质的流动方向从与换热管的方向一致转为沿折流板的方向，然后再转为沿换热管的方向，容易诱发振动，其压力损失较大，换热不均匀。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述现有技术的缺陷，设计一种不易诱发振动，其压力损失较小，换热均匀的带菱形圆角孔折流板的管壳式换热器。
本实用新型是这样实现的，一种带菱形圆角孔折流板的管壳式换热器，它包括一个壳体5，其上下两端分别设有管板3、上封头1和下封头15，在下封头15外壁上设有与下封头15相通的冷流体进口2和冷流体出口9，且在下封头15内，设有隔板10，壳体5的上、下端外壁上分别设有与壳体5相通的热流体进口8和热流体出口4，在壳体5内设有相互间隔的水平布置的折流板11，相互平行的换热管7贯穿折流板11上开设的孔道，固定在上下端的管板上开设的圆形孔内，其特征在于：所述的折流板为圆形的，折流板上开设的孔道为菱形圆角孔。
其中，所述的一种带菱形圆角孔折流板的管壳式换热器，其特征在于：菱形圆角孔的分布和换热管7的分布完全一致。
其中，所述的一种带菱形圆角孔折流板的管壳式换热器，其特征在于：所述的菱形圆角孔12菱形对角线的交点为菱形圆角孔12的定位点，菱形圆角孔12按此定位点在圆形折流板11上呈正三角形分布。
其中，所述的一种带菱形圆角孔折流板的管壳式换热器，其特征在于：菱形圆角孔12菱形锐角为60度，圆角半径为2～3毫米，换热管7外径到菱形边的垂直间隙为0.1～0.2毫米。
本发明的优点是，采用带有菱形圆角孔的圆形折流板，使壳程介质基本沿换热管方向流动，从而消除了流体诱导振动的根源。在整个壳程截面，各处流速均匀，损失大大降低，仅为传统的1/3左右。有更高的壳程单位压降与总传热系数的传热特性比。在换热器内不存在严重的滞留区域，因而效益高，具有不易结垢的优点，总传热效率约提高15％左右。
附图说明
图1为现有带折流板的管壳式换热器(GB151-1999)结构示意图；
图2为现有带圆形孔的弓形折流板结构示意图；
图3为本实用新型所提供的带菱形圆角孔折流板的管壳式换热器结构示意图；
图4为本实用新型所提供的带菱形圆角孔折流板的管壳式换热器圆形折流板结构示意图；
图5为本实用新型所提供的带菱形圆角孔折流板的管壳式换热器折流板上的菱形圆角孔的结构示意图；
图6为本实用新型所提供的带菱形圆角孔折流板的管壳式换热器管板上圆形孔分布示意图。
图中，1.上封头  2.冷流体进口  3.管板  4.热流体出口  5.壳体  6.弓形折流板  7.换热管  8.热流体进口  9.冷流体出口  10.隔板  11.圆形折流板  12.菱形圆角孔  13.圆形孔  14.管板圆形孔  15.下封头。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明：
如图3、图4所示，一种带菱形圆角孔折流板的管壳式换热器，它包括一个壳体5，其上下两端分别焊有管板3，管板3上开有均匀分布的圆形管孔，在壳体5内互相间隔有效距离水平焊接与壳体5内径大小相吻合的圆形折流板11，在圆形折流板11上与管板3上的圆形孔对应地开有菱形圆角孔12，相互平行的换热管7贯穿圆形折流板11上的菱形圆角孔12，焊接到上下管板3上的圆形管孔内，上下管板3分别经法兰连接上封头1和下封头15，在下封头15外壁上，与壳体5垂直方向上焊有与下封头15相通的冷流体进口2和冷流体出口9，且在下封头15内，与冷流体进出方向垂直地焊有隔板10，壳体5的上、下端外壁上分别焊有与壳体5相通的热流体进口8和热流体出口4。
如图4、图5、图6所示，在圆形折流板11上可冲压形成菱形圆角孔12，其锐角为60度，钝角自然就是120度，菱形的4个角做成圆形角，圆角半径可为2毫米、2.5毫米或3毫米等。菱形的尺寸根据换热管的直径确定，换热管外径到菱形边的垂直间隙可为0.1毫米、0.15毫米或0.2毫米等，此间隙值主要取决于加工精度。菱形圆角孔12按等边三角形排列，菱形对角线的交点即是换热管的圆心点，所以把菱形对角线的交点作为菱形的定位点。菱形圆角孔12的分布和换热管7的分布可以完全做到一致。即管板3上的圆形开孔和圆形折流板11的菱形开孔分布完全一致。
本实用新型中的带菱形圆角孔折流板的管壳式换热器中的折流板为完整的、半径与壳体内径同样大小的完整圆形，并且间隔有效距离安置在壳体5内壁，不留出通道缺口，圆形折流板11上的圆形孔为菱形圆角孔，菱形圆角孔短对角线方向略大于换热管直径，用以固定换热管，菱形圆角孔12的长对角线方向则为介质通道。因此介质的流动方向基本不改变，从而消除了产生流体诱导振动的根源。在整个壳程截面，各处流速均匀，损失大大降低。

Claims (5)

1.一种带菱形圆角孔折流板的管壳式换热器，它包括一个壳体(5)，其上下两端分别设有管板(3)、上封头(1)和下封头(15)，在下封头(15)外壁上设有与下封头(15)相通的冷流体进口(2)和冷流体出口(9)，且在下封头(15)内，设有隔板(10)，壳体(5)的上、下端外壁上分别设有与管型壳体(5)相通的热流体进口(8)和热流体出口(4)，在壳体(5)内设有相互间隔的水平布置的折流板(11)，相互平行的换热管(7)贯穿折流板(11)上开设的孔道，固定在上下端的管板上开设的圆形孔内，其特征在于：所述的折流板为圆形的，折流板上开设的孔道为菱形圆角孔。
2.如权利要求1所述的一种带菱形圆角孔折流板的管壳式换热器，其特征在于：菱形圆角孔的分布和换热管(7)的分布完全一致。
3.如权利要求1或2所述的一种带菱形圆角孔折流板的管壳式换热器，其特征在于：所述的菱形圆角孔(12)菱形对角线的交点为菱形圆角孔(12)的定位点，菱形圆角孔(12)按此定位点在圆形折流板(11)上呈正三角形分布。
4.如权利要求1或2所述的一种带菱形圆角孔折流板的管壳式换热器，其特征在于：菱形圆角孔(12)菱形锐角为60度，圆角半径为2～3毫米，换热管(7)外径到菱形边的垂直间隙为0.1～0.2毫米。
5.如权利要求3所述的一种带菱形圆角孔折流板的管壳式换热器，其特征在于：菱形圆角孔(12)菱形锐角为60度，圆角半径为2～3毫米，换热管(7)外径到菱形边的垂直间隙为0.1～0.2毫米。
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