CN203785491U - 一种交叉变径椭圆管管束式换热器 - Google Patents

一种交叉变径椭圆管管束式换热器 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种交叉变径椭圆管管束式换热器，包括壳体以及设置在壳体两侧的前管箱和后管箱，前管箱及后管箱与壳体之间分别设置前管板和后管板，壳体上设置有壳程介质入口及壳程介质出口，后管箱上设置有管程介质入口、管程介质出口，所述前管板与后管板之间连通交叉变径椭圆管管束，壳体内设置至少两个折流板，折流板之间设置有防振作用的配重板。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采用具有较好传热和流动综合性能的交叉变径椭圆管管束，流体在椭圆管流动中会产生一定的纵向与横向速度，强化对流效果，在椭圆交叉管的过渡段会形成很大的径向速度，诱导产生纵向涡。该换热器换热效率高，能耗小，管内不易结垢，使用寿命长。

Description

一种交叉变径椭圆管管束式换热器
技术领域
本实用新型涉及一种管束式换热器，尤其涉及一种交叉变径椭圆管管束式换热器。
背景技术
换热器作为一种不同介质间热交换的通用工艺设备，应用十分广泛，但一些问题长期未能解决，其中最突出的就是换热器内流体诱导振动和传热表面积垢。换热器内流体诱导振动会导致剧烈的噪声与传热元件损坏，主要因素为漩涡脱落、紊流抖振、流体弹性激振和声共鸣，目前主要依靠增加传热元件的强度来防止振动的产生。传热表面积垢造成巨大的能量与资源损失，目前仍沿用化学清洗与机械清洗两种方法，效果并不十分理想。
事实上，在换热器内完全防止振动的产生几乎是不可能的。振动的本质是能量的不断聚集与耗散，用有限的振动使能量不断耗散，从另一方面来说也可能避免强烈振动所造成的元件损坏与噪声，基于这一思想，利用元件在脉动流的诱导下自由振动，依靠元件本身的振动特性使振幅通过系统阻尼得到有效控制，使得无论是漩涡脱落、紊流抖振还是弹性激振都不能诱发强烈的共振，元件能够长期安全运行而不致损坏。同时，脉动流诱导下的振动频率与振幅较低，不会产生剧烈的噪声。利用流体诱导振动还使强化传热成为可能，在扰动水流提高对流换热系数的同时，利用振动变形清除传热表面，降低污垢热阻，实现强化传热的目的。
强化传热可分为被动强化和主动强化技术，前者是不需要外界动力的强化技术，包括壁面扰动装置、扩展表面（各种肋）、插入物、旋流器和湍流发生器等；后者指需要输入外界动力的强化技术，包括机械振动、施加电场或磁场、液体中加添加物等。由于主动式强化技术所需设备复杂、价格昂贵，因此使用范围有限；而被动式强化设备则具有设备简单、价格便宜等优势，得到了广泛应用。但被动式强化技术普遍存在一个问题，却传热强化的同时，流动阻力（功耗）增加的更多，因此采用传热和流动综合性能较好的强化换热管对管束式换热器具有十分重要的意义。
发明内容
本实用新型提供了一种管束式换热器，采用具有较好传热和流动综合性能的交叉变径椭圆管管束，流体在椭圆管流动中会产生一定的纵向与横向速度，强化对流效果，在椭圆交叉管的过渡段会形成很大的径向速度，诱导产生纵向涡。该换热器换热效率高，能耗小，管内不易结垢，使用寿命长。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
一种交叉变径椭圆管管束式换热器，包括壳体以及设置在壳体两侧的前管箱和后管箱，前管箱及后管箱与壳体之间分别设置前管板和后管板，壳体上设置有壳程介质入口及壳程介质出口，后管箱上设置有管程介质入口、管程介质出口，所述前管板与后管板之间连通交叉变径椭圆管管束，壳体内设置至少两个折流板，折流板之间设置有防振作用的配重板。
所述后管箱由分隔板分隔成介质流入区和介质流出区，交叉变径椭圆管管束分别通过前管板和后管板连通前管箱及后管箱的两个区域。
所述交叉变径椭圆管由轴线相互交叉的椭圆截面管段组成，且相邻管段之间存在过渡段，相邻椭圆形截面管段的椭圆形截面长轴轴线相互交叉，且交叉角为90°。
所述前管箱及后管箱与壳体之间采用螺栓连接，并在结合面设密封胶条。
所述折流板在交叉变径椭圆管穿过处开设通孔，直径为椭圆管最大横截面直径加3-5mm，安装时在孔内壁加装弹性塑胶圈。
所述折流板在壳体内等距、上下交错设置，其与壳体接触面随壳体形状而定，非接触面呈外凸的圆弧形，其轴向最大尺寸为壳体直径的2/3。
所述配重板纵向设置在折流板之间，数量视壳体直径大小设置，在壳体纵向中心线上设置1块，其余两边对称设置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1）采用具有较好传热和流动综合性能的交叉变径椭圆管管束，流体在椭圆管流动中会产生一定的纵向与横向速度，在椭圆交叉管的过渡段会形成很大的径向速度，诱导产生纵向涡，其主要作用是在局部区域形成与边界层温度梯度有较小角度的速度矢量，从而加强对流换热效果，而在没有交叉变径截面的管中是不会产生纵、横向速度和纵向涡的。
2）采用交叉变径椭圆管能够产生脉动流，换热器元件在脉冲流的诱导下自由振动，依靠元件本身的振动特性使振幅通过系统阻尼得到有效控制，元件能够长期安全运行而不致损坏。同时，脉动流诱导下的振动频率与振幅较低，不会产生剧烈的噪声。利用流体诱导振动还能清除传热表面，减少污垢。
3）上下交替设置在壳体内的多个折流板不仅可起到支撑管束的作用，还能增强流体在管间流动的湍流程度，增大传热系数，提高传热效率。
4）纵向设置在折流板之间的配重板，增大了系统阻尼，有效减振。
5）折流板上管束穿过处设置弹性塑胶圈，可进一步减小管束与折流板之间的振动及摩擦，提高换热元件寿命。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是交叉变径椭圆管截面形状示意图。
图3是交叉变径椭圆管截面的径向速度场示意图。
图4是折流板结构示意图。
图中：1.前管箱 2.前管板 3.交叉绽放缩放椭圆管 4.配重板 5.折流板 6.壳程介质出口 7.管程介质入口 8.后管箱 9.分隔板 10.管程介质出口 11.后管板 12.壳体 13.壳程介质入口 14.密封胶条 15.弹性塑胶圈
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
见图1，是本实用新型一种交叉变径椭圆管管束式换热器的结构示意图，包括前管箱1、前管板2、交叉绽放缩放椭圆管3、配重板4、折流板5、壳程介质出口6、管程介质入口7、后管箱8、分隔板9、壳程介质出口10、后管板11、壳体12、壳程介质入口13、密封胶条14、弹性塑胶圈15，所述前管箱1和后管箱8设置在壳体12两侧，前管箱1及后管箱8与壳体12之间分别设置前管板2和后管板11，壳体12上设置有壳程介质入口13及壳程介质出口6，后管箱8上设置有管程介质入口7、管程介质出口10，所述前管板2与后管板11之间连通交叉变径椭圆管管束，壳体12内设置至少两个折流板5，折流板5之间设置有防振作用的配重板4。
所述后管箱8由分隔板9分隔成介质流入区和介质流出区，交叉变径椭圆管3分别通过前管板2和后管板11连通前管箱1及后管箱8的两个区域。
所述交叉变径椭圆管3由轴线相互交叉的椭圆截面管段组成，且相邻管段之间存在过渡段，相邻椭圆形截面管段的椭圆形截面长轴轴线相互交叉，且交叉角为90°。
所述前管箱1及后管箱8与壳体12之间采用螺栓连接，并在结合面设密封胶条14。
所述折流板5在交叉变径椭圆管3过处开设通孔，直径为椭圆管最大横截面直径加3-5mm，安装时在孔内壁加装弹性塑胶圈15。
所述折流板5在壳体12内等距、上下交错设置，其与壳体12接触面随壳体形状而定，非接触面呈外凸的圆弧形，其轴向最大尺寸为壳体直径的2/3。
所述配重板4纵向设置在折流板5之间，数量视壳体12直径大小设置，在壳体12纵向中心线上设置1块，其余两边对称设置。
使用时，管程介质从管程介质入口7进入后管箱8由分隔板9隔出的上层区域，通过后管板11流入交叉变径椭圆管3并经前管板2流入前管箱1，再经交叉变径椭圆管3流到后管箱8由分隔板9隔出的下层区域，最后经管程介质出口10流出。壳程介质从壳程介质入口13流入壳体12，经过折流板5形成的流体通道迂回流动，完成对换热管的热量转换，最后由壳程介质出口6流出。
见图2，是交叉变径椭圆管3截面形状示意图。所述交叉变径椭圆管由轴线相互交叉的椭圆截面管段组成，且相邻管段之间存在过渡段，相邻椭圆形截面管段的椭圆形截面长轴轴线相互交叉，且交叉角为90°。
见图3是交叉变径椭圆管3截面的径向速度场示意图。管程介质在交叉变径椭圆管3中流动会产生一定的纵向与横向速度，在椭圆交叉管3的过渡段会形成很大的径向速度，诱导产生纵向涡，在局部区域形成与边界层温度梯度有较小角度的速度矢量，从而加强对流换热效果。
见图4是折流板5结构示意图。在换热过程中，通过折流板5的固定，固定处弹性塑胶圈15的减振及配重板4的防振作用，将换热元件的振动减小到最低程度，同时减小噪声，有利于增加换热器的使用寿命。

Claims (7)

1.一种交叉变径椭圆管管束式换热器，包括壳体以及设置在壳体两侧的前管箱和后管箱，前管箱及后管箱与壳体之间分别设置前管板和后管板，壳体上设置有壳程介质入口及壳程介质出口，后管箱上设置有管程介质入口、管程介质出口，其特征在于，所述前管板与后管板之间连通交叉变径椭圆管管束，壳体内设置至少两个折流板，折流板之间设置有防振作用的配重板。
2.根据权利要求1所述的一种交叉变径椭圆管管束式换热器，其特征在于，所述后管箱由分隔板分隔成介质流入区和介质流出区，交叉变径椭圆管管束分别通过前管板和后管板连通前管箱及后管箱的两个区域。
3.根据权利要求1或2所述的一种交叉变径椭圆管管束式换热器，其特征在于，所述交叉变径椭圆管由轴线相互交叉的椭圆截面管段组成，且相邻管段之间存在过渡段，相邻椭圆形截面管段的椭圆形截面长轴轴线相互交叉，且交叉角为90°。
4.根据权利要求1或2所述的一种交叉变径椭圆管管束式换热器，其特征在于，所述前管箱及后管箱与壳体之间采用螺栓连接，并在结合面设密封胶条。
5.根据权利要求1或2所述的一种交叉变径椭圆管管束式换热器，其特征在于，所述折流板在交叉变径椭圆管穿过处开设通孔，直径为椭圆管最大横截面直径加3-5mm，安装时在孔内壁加装弹性塑胶圈。
6.根据权利要求1或2所述的一种交叉变径椭圆管管束式换热器，其特征在于，所述折流板在壳体内等距、上下交错设置，其与壳体接触面随壳体形状而定，非接触面呈外凸的圆弧形，其轴向最大尺寸为壳体直径的2/3。
7.根据权利要求1或2所述的一种交叉变径椭圆管管束式换热器，其特征在于，所述配重板纵向设置在折流板之间，数量视壳体直径大小设置，在壳体纵向中心线上设置1块，其余两边对称设置。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105222617A (zh) * 2015-09-28 2016-01-06 清华大学 一种用于自然循环系统的低流阻换热器
CN105387756A (zh) * 2015-11-25 2016-03-09 重庆市龙山金属材料有限公司 一种改良热交换增强空调
CN105387749A (zh) * 2015-11-25 2016-03-09 重庆祥吉机械制造有限公司 一种新型热交换增强地暖
CN105387751A (zh) * 2015-11-25 2016-03-09 重庆祥吉机械制造有限公司 一种新型热交换增强热水器
CN105387747A (zh) * 2015-11-25 2016-03-09 重庆市龙山金属材料有限公司 一种交叉椭圆截面及圆面热交换增强管
CN105651094A (zh) * 2016-03-17 2016-06-08 郑州大学 一种新型变截面相间螺旋扭曲换热管
CN111473517A (zh) * 2020-04-16 2020-07-31 吉林市安瑞克能源科技开发有限公司 一种可调管束式换热器、烘干塔换热调节系统及方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105222617A (zh) * 2015-09-28 2016-01-06 清华大学 一种用于自然循环系统的低流阻换热器
CN105222617B (zh) * 2015-09-28 2017-09-22 清华大学 一种用于自然循环系统的低流阻换热器
CN105387756A (zh) * 2015-11-25 2016-03-09 重庆市龙山金属材料有限公司 一种改良热交换增强空调
CN105387749A (zh) * 2015-11-25 2016-03-09 重庆祥吉机械制造有限公司 一种新型热交换增强地暖
CN105387751A (zh) * 2015-11-25 2016-03-09 重庆祥吉机械制造有限公司 一种新型热交换增强热水器
CN105387747A (zh) * 2015-11-25 2016-03-09 重庆市龙山金属材料有限公司 一种交叉椭圆截面及圆面热交换增强管
CN105651094A (zh) * 2016-03-17 2016-06-08 郑州大学 一种新型变截面相间螺旋扭曲换热管
CN111473517A (zh) * 2020-04-16 2020-07-31 吉林市安瑞克能源科技开发有限公司 一种可调管束式换热器、烘干塔换热调节系统及方法
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