CN207797825U - 扭曲椭圆管螺旋折流板换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种扭曲椭圆管螺旋折流板换热器，包括壳体、开设在所述壳体上的壳程进口、壳程出口、设置在所述壳体内的管板和安装在所述管板上的换热管束，所述换热管束为扭曲椭圆管段，所述壳体内表面上设置有螺旋折流板，所述螺旋折流板一体成型，所述螺旋折流板上对应所述扭曲椭圆管段开设有安装孔，所述扭曲椭圆管段扭程S与所述螺旋折流板螺距B的关系为B＝nS(n＝1、2…)；它还包括弧形导流片，所述弧形导流片正对所述壳程进口设置，所述弧形导流片表面设置有螺旋导流槽道，所述螺旋导流槽道的导流方向与所述螺旋折流板的导流方向相同。该扭曲椭圆管螺旋折流板换热器具有设计科学、壳程阻力低、壳程压降小、换热效果好的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种换热器，具体的说，涉及了一种扭曲椭圆管螺旋折流板换热器。
背景技术
管壳式换热器因其结构简单、安全可靠及适应性强等优点，被广泛应用于能源动力、制冷、石油化工等行业中。对于螺旋折流板换热器，螺旋折流板换热器是将折流板做成螺旋曲面，使流体在换热器壳程内形成柱塞流，达到强化传热的目的，并且同时能够减小流动死区和缓解污垢沉积的问题，但随着壳程流速的增加，传统的圆柱形换热管束阻力较大，使壳程压降显著增大，造成综合性能的降低。对于螺旋折流板换热器，壳程压降一直是制约其综合性能提高的一个重要因素。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、壳程阻力低、壳程压降小、换热效果好的扭曲椭圆管段螺旋折流板换热器。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种扭曲椭圆管螺旋折流板换热器，包括壳体、开设在所述壳体上的壳程进口、壳程出口、设置在所述壳体内的管板和安装在所述管板上的换热管束，所述换热管束为扭曲椭圆管段，所述壳体内表面上设置有螺旋折流板，所述螺旋折流板一体成型，所述螺旋折流板上对应所述扭曲椭圆管段开设有安装孔，所述扭曲椭圆管段扭程S与所述螺旋折流板螺距B的关系为B＝nS(n＝1、2…)；它还包括弧形导流片，所述弧形导流片正对所述壳程进口设置，所述弧形导流片表面设置有螺旋导流槽道，所述螺旋导流槽道的导流方向与所述螺旋折流板的导流方向相同。
基于上述，所述换热管束的两端设置有平直椭圆管段，所述壳程进口和所述壳程出口朝向所述平直椭圆管段设置，所述平直椭圆管段的椭圆长轴与所述壳程进口和所述壳程出口的方向相同。
基于上述，所述弧形导流片的后端朝向所述扭曲椭圆管段倾斜。
基于上述，所述螺旋折流板的内边缘从所述壳程进口到所述壳程出口逐渐接近所述壳体的中心轴。
基于上述，所述扭曲椭圆管段截面当量直径其中b表示截面椭圆长轴长度，c表示短轴长度。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型与传统的管壳式换热器不同，其将所述换热管束设置为扭曲椭圆管段，并将所述螺旋折流板螺距设置为所述扭曲椭圆管段扭程的整数倍，使壳程流体的流动方向与所述扭曲椭圆管段的表面贴合，从而减小了流动阻力，所述螺旋折流板一体成型，增加了稳定性，并方便整体拆装，所述弧形导流片的设置，避免了从所述壳程进口进入的流体对所述扭曲椭圆管段的直接冲刷，减轻了震荡幅度，延长使用寿命，所述螺旋导流槽道的设置，可引导壳程流体形成旋流，降低入口处的阻力，从而在整体上减小了压降，提高了换热效果。
进一步地，设置在所述换热管束两端的平直椭圆管段，不仅方便了与所述管板的安装，而且由于椭圆长轴径向与壳程进、出口方向相同，流体横向冲刷所述平直椭圆管段，可减小尾部漩涡的数量和大小，提高了靠近壳程进、出口段小距离内传热效率和降低压力损失。
进一步地，将所述弧形导流片的后端朝向所述扭曲椭圆管段倾斜设置，能够更好地引导壳程流体的流向，进一步降低压力损失。
进一步地，所述螺旋折流板逐渐变宽，可避免壳程流体的急剧转向，逐渐提高壳程流体的旋流程度，进一步降低压力损失。
其具有设计科学、壳程阻力低、壳程压降小、换热效果好的优点。
附图说明
图1是本实用新型中扭曲椭圆管段螺旋折流板换热器的结构示意图。
图2是本实用新型中扭曲椭圆管段的结构示意图。
图3是本实用新型中扭曲椭圆管段的截面图。
图中：1.壳体；2.壳程进口；3.壳程出口；4.扭曲椭圆管段；5.螺旋折流板；6.弧形导流片；7.螺旋导流槽道；8.管板；41.平直椭圆管段。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
如图1、图2和图3所示，一种扭曲椭圆管螺旋折流板换热器，包括壳体1、开设在所述壳体1上的壳程进口2、壳程出口3、设置在所述壳体1内的管板8和安装在所述管板8上的换热管束，所述换热管束为扭曲椭圆管段4，所述壳体1内表面上设置有螺旋折流板5，所述螺旋折流板5一体成型，所述螺旋折流板5上对应扭曲椭圆管段4开设有安装孔，所述扭曲椭圆管段4扭程S与所述螺旋折流板5螺距B的关系为B＝2S；它还包括弧形导流片6，所述弧形导流片6正对所述壳程进口2设置，所述弧形导流片6表面设置有螺旋导流槽道7，所述螺旋导流槽道7的导流方向与所述螺旋折流板5的导流方向相同。
具体使用时，壳程流体从壳程进口2进入，经过弧形导流片6表面螺旋导流槽道7的引导后，进入壳体1中开始与扭曲椭圆管段4进行热交换，在螺旋折流板5的引导下，贴合扭曲椭圆管段4的表面形成旋流，最后从壳程出口3排出，完成热交换。
为了提高了靠近壳程进、出口段小距离内传热效率和进一步降低压力损失，所述换热管束的两端设置有平直椭圆管段41，所述壳程进口2和所述壳程出口3朝向所述平直椭圆管段41设置，所述平直椭圆管段41的椭圆长轴与所述壳程进口2和所述壳程出口3的方向相同；使用时，平直椭圆管段41能够方便地与所述管板8进行安装，流体横向冲刷所述平直椭圆管段41，可减小尾部漩涡的数量和大小，从而提高了靠近壳程进、出口段小距离内传热效率和降低了压力损失。
为了进一步降低压力损失，所述弧形导流片6的后端朝向所述扭曲椭圆管段4倾斜；使用时，能够更好地引导壳程流体的流向，使流体流动更加顺畅。
为了进一步降低压力损失，所述螺旋折流板5的内边缘从所述壳程进口2到所述壳程出口3逐渐接近所述壳体1的中心轴；使用时，所述螺旋折流板5逐渐变宽，可逐渐提高壳程流体的旋流程度，避免壳程流体的急剧转向。
优选地，所述扭曲椭圆管段4截面当量直径其中b表示截面椭圆长轴长度，c表示短轴长度，进一步提高了换热效果。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (5)
1.一种扭曲椭圆管螺旋折流板换热器，包括壳体、开设在所述壳体上的壳程进口、壳程出口、设置在所述壳体内的管板和安装在所述管板上的换热管束，其特征在于：所述换热管束中段为扭曲椭圆管段，所述壳体内表面上设置有螺旋折流板，所述螺旋折流板一体成型，所述螺旋折流板上对应所述扭曲椭圆管段开设有安装孔，所述扭曲椭圆管段扭程S与所述螺旋折流板螺距B的关系为B＝nS(n＝1、2…)；所述扭曲椭圆管螺旋折流板换热器还包括弧形导流片，所述弧形导流片正对所述壳程进口设置，所述弧形导流片表面设置有螺旋导流槽道，所述螺旋导流槽道的导流方向与所述螺旋折流板的导流方向相同。
2.根据权利要求1所述的扭曲椭圆管螺旋折流板换热器，其特征在于：所述换热管束的两端设置有平直椭圆管段，所述壳程进口和所述壳程出口朝向所述平直椭圆管段设置，所述平直椭圆管段的椭圆长轴与所述壳程进口和所述壳程出口的方向相同。
3.根据权利要求1或2所述的扭曲椭圆管螺旋折流板换热器，其特征在于：所述弧形导流片的后端朝向所述扭曲椭圆管段倾斜。
4.根据权利要求3所述的扭曲椭圆管螺旋折流板换热器，其特征在于：所述螺旋折流板的内边缘从所述壳程进口到所述壳程出口逐渐接近所述壳体的中心轴。
5.根据权利要求1、2或4任一项所述的扭曲椭圆管螺旋折流板换热器，其特征在于：所述扭曲椭圆管段截面当量直径其中b表示截面椭圆长轴长度，c表示短轴长度。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110478936A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-11-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 导流板和具有其的油雾捕集器 |
| CN111076571A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-28 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种管壳式换热器 |
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