CN202630745U - 管壳式换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种管壳式换热器，其包括壳侧筒体、管箱筒体、管板和换热管，换热管固定于管板且主体设置在壳侧筒体中，壳侧筒体中布置有折流部件，每一折流部件都包括折流杆和折流板，折流板与壳侧筒体的径向横截面呈一定角度。与现有技术相比，本实用新型管壳式换热器采用杆-板组合式折流部件，使壳侧流体对换热管形成斜向冲刷，不仅减小了流动阻力、提高了换热效率，而且减少了污垢累计，增强了换热器的适用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于核能、动力、炼油、化工、石油化工等工业部门的工艺过程换热设备，更具体地说，本实用新型涉及一种管壳式换热器。
背景技术
目前，管壳式换热器广泛应用于核电站中。现有的管壳式换热器中通常使用如图1所示的弓形折流板10，但是，这样的换热器存在很多问题：第一、弓形折流板10会使壳侧流体横掠换热管，容易引起诱导振动；第二、弓形折流板10的存在会使壳侧流体在壳侧筒体内形成流动死区12，因而降低了换热效率；第三、弓形折流板10使得壳侧流体垂直冲击壳侧筒体内壁，容易引起较大的沿程压降。
有鉴于此，确有必要提供一种流动阻力小、换热效率高的管壳式换热器。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：提供一种流动阻力小、换热效率高的管壳式换热器，以克服现有管壳式换热器的缺点。
为了实现上述发明目的，本实用新型提供了一种管壳式换热器，其包括壳侧筒体、管箱筒体、管板和换热管，换热管固定于管板且主体设置在壳侧筒体中，壳侧筒体中布置有折流部件，每一折流部件都包括折流杆和折流板，折流板与壳侧筒体的径向横截面呈一定角度。
作为本实用新型管壳式换热器的一种改进，所述折流部件均匀布置于壳侧筒体内，相邻折流部件上的折流板彼此错开一定角度，形成螺旋形导流布置。
作为本实用新型管壳式换热器的一种改进，所述相邻折流部件上的折流板彼此错开的角度为60度。
作为本实用新型管壳式换热器的一种改进，所述折流部件还包括与壳侧筒体接触的折流圈，折流板和折流杆都固定于折流圈内并在搭接处彼此固定。
作为本实用新型管壳式换热器的一种改进，每一折流部件的折流杆都有长短不同的数根，数根折流杆彼此平行，一端固定于折流圈的内侧，另一端固定于折流板上，固定后的折流杆全部处于折流圈所在的平面内。
作为本实用新型管壳式换热器的一种改进，每一折流部件的折流板为彼此平行的三块，其中，最外侧的两块折流板与折流杆搭接并固定。
作为本实用新型管壳式换热器的一种改进，所述折流板与换热器径向横截面之间的角度为25度。
作为本实用新型管壳式换热器的一种改进，所述换热管为U型，其主体位于壳侧筒体内并由折流板和折流杆支撑。
作为本实用新型管壳式换热器的一种改进，所述管箱筒体通过管侧法兰与管板连接，管板焊接在壳侧筒体上，管箱筒体上开设有管侧进口管嘴和管侧出口管嘴，换热管的两端贯穿管板后，其进出口分别与管侧进口管嘴和管侧出口管嘴连通。
作为本实用新型管壳式换热器的一种改进，所述管壳式换热器还包括固定于壳侧筒体一端部的壳侧封头和固定于管箱筒体一端部的管侧封头，壳侧筒体的两端分别开设有作为壳侧流体进出口的壳侧进口管嘴和壳侧出口管嘴。
与现有技术相比，本实用新型管壳式换热器采用杆-板组合式折流部件，使壳侧流体对换热管形成斜向冲刷，不仅减小了流动阻力、提高了换热效率，而且减少了污垢累计，增强了换热器的适用性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型管壳式换热器及其有益效果进行详细说明，其中：
图1为现有弓形折流板换热器的示意图。
图2为本实用新型管壳式换热器的整体结构示意图。
图3为沿着图2中A-A线的剖视示意图。
图4为本实用新型管壳式换热器的折流部件的杆-板结构示意图。
图5为本实用新型管壳式换热器中四个相邻的折流部件沿换热器轴向的投影图。
具体实施方式
请参阅图3和图4所示，本实用新型管壳式换热器的折流部件40为杆-板组合式折流部件，其包括折流圈42、折流板44和折流杆46。
折流板44为长度不同的三块，以彼此平行的方式固定在折流圈42的内侧，固定后的折流板44与折流圈42所在平面呈一定角度R，图中所示实施方式的角度R为25度。
折流杆46共有长短不同的数根，这些折流杆46以彼此平行的方式一端固定于折流圈42的内侧，另一端固定于最外侧的两块折流板44上。固定后的折流杆44全部处于折流圈42所在的平面内，折流圈42、折流板44、折流杆46之间的固定方式可为焊接或其他连接方式。
请同时参阅图2和图5所示，使用时，将上述折流部件40相隔一定距离布置在管壳式换热器的壳侧筒体60内，两个相邻折流部件40内的折流板44之间互相错开60度，即如图5所示，折流部件40a、40b、40c、40d、40e、40f依次相邻，其他折流部件40的布置规律依此类推，从而使折流部件40的折流板44形成螺旋形导流结构。在完成所有折流部件40的布置后，让换热管50穿过这些折流部件40的折流板44和折流杆46。
请参阅图2所示，本实用新型管壳式换热器的外部结构与现有管壳式换热器类似，其包括壳侧筒体60、壳侧封头62、管箱筒体64、管板66、管侧法兰68、管侧封头70、折流部件40和换热管50。壳侧筒体60的两端分别开设有壳侧进口管嘴600和壳侧出口管嘴602。壳侧封头62固定于壳侧筒体60的一端部，管板66焊接在壳侧筒体60的另一端部。管箱筒体64的一端部通过管侧法兰68与管板66连接，另一端部焊接有管侧封头70。管箱筒体64上开设有管侧进口管嘴640和管侧出口管嘴642。折流部件40均匀设置于壳侧筒体60内。换热管50为U型管，其主体位于壳侧筒体60内，由折流部件40的折流板44和折流杆46支撑，两端则固定于管板66中，使进出口分别和管侧进口管嘴600和管侧出口管嘴602连通。
使用时，壳侧流体从壳侧进口管嘴600流入壳侧筒体60，流经折流部件40时，经过折流板44的导流，壳侧流体对换热管50形成斜向冲刷，最后从壳侧出口管嘴602流出；管侧流体从管侧进口管嘴640流入，流经U形换热管50换热后从管箱筒体64的另一侧由管侧出口管嘴642流出。
与现有技术相比，本实用新型的折流部件40为杆-板组合式折流部件，由于折流板44与折流圈42所在平面（即壳侧筒体60的径向横截面）呈一定角度，因此壳侧流体在折流板44的作用下形成斜向流，对换热管50形成斜向冲刷；当壳侧流体从前一个折流部件40流到下一个折流部件40时，相邻折流部件40的折流板44之间所存在的角度差，会使得壳侧流体的流向随之改变，依次沿换热器的轴向形成螺旋流，而对换热管50进行旋转冲刷；壳侧流体每流经一个折流部件40，螺旋效果都会得到加强，这大大促进了强化传热。
此外，部分壳侧流体纵向流经折流杆46，使得换热管50上的边界层减薄，也促进了强化传热，减小了使用弓形折流板时流体对壳壁的横向冲击效果，因此降低了沿程阻力，减少了对换热管50的诱导振动；折流板44和折流杆46的组合还减小了采用弓形折流板时存在的流动死区，没有死区的存在能够提高换热效果并减少污垢累积，从而增加换热器的适用性。可见，本实用新型所采用的杆-板组合式折流部件，能够使得折流板44和折流杆46的优势互补充分发挥，在具有通常折流杆换热器优点的基础上，在壳侧中心区增加了一股螺旋流，使得传热效果得到加强。
需要说明的是，在本实用新型的其他实施方式中：折流部件40的折流杆46和折流板44的数量可以根据需要进行调整，折流板44与换热器径向横截面之间的夹角也不限于25度，相邻折流部件40的折流板44的错开角度也不限于60度。而且，本实用新型的管壳式换热器类型可以为立式换热器，也可以为卧式换热器。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (10)
1.一种管壳式换热器，包括壳侧筒体、管箱筒体、管板和换热管，换热管固定于管板且主体设置在壳侧筒体中，其特征在于：所述壳侧筒体中布置有折流部件，每一折流部件都包括折流杆和折流板，折流板与壳侧筒体的径向横截面呈一定角度。
2.根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于：所述折流部件均匀布置于壳侧筒体内，相邻折流部件上的折流板彼此错开一定角度，形成螺旋形导流布置。
3.根据权利要求2所述的管壳式换热器，其特征在于：所述相邻折流部件上的折流板彼此错开的角度为60度。
4.根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于：所述折流部件还包括与壳侧筒体接触的折流圈，折流板和折流杆都固定于折流圈内并在搭接处彼此固定。
5.根据权利要求4所述的管壳式换热器，其特征在于：每一折流部件的折流杆都有长短不同的数根，数根折流杆彼此平行，一端固定于折流圈的内侧，另一端固定于折流板上，固定后的折流杆全部处于折流圈所在的平面内。
6.根据权利要求4所述的管壳式换热器，其特征在于：每一折流部件的折流板为彼此平行的三块，其中，最外侧的两块折流板与折流杆搭接并固定。
7.根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于：所述折流板与换热器径向横截面之间的角度为25度。
8.根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于：所述换热管为U型，其主体位于壳侧筒体内并由折流板和折流杆支撑。
9.根据权利要求8所述的管壳式换热器，其特征在于：所述管箱筒体通过管侧法兰与管板连接，管板焊接在壳侧筒体上，管箱筒体上开设有管侧进口管嘴和管侧出口管嘴，换热管的两端贯穿管板后，其进出口分别与管侧进口管嘴和管侧出口管嘴连通。
10.根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于：所述管壳式换热器还包括固定于壳侧筒体一端部的壳侧封头和固定于管箱筒体一端部的管侧封头，壳侧筒体的两端分别开设有作为壳侧流体进出口的壳侧进口管嘴和壳侧出口管嘴。
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| CN106643227B (zh) * | 2016-11-24 | 2018-12-07 | 西安交通大学 | 一种混合折流式重沸器 |
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