CN209857726U - 缠绕管式换热器低压降组合垫条 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种缠绕管式换热器低压降组合垫条，包括垫条本体，所述垫条本体的第一侧面上间隔设有若干个与该垫条本体外侧的换热管相适配的弧形凹槽；其特征在于：所述垫条本体上与第一侧面相对的第二侧面上设有沿垫条本体的长度方向延伸的条状凹槽，所述条状凹槽将第二侧面分割成两个间隔的小支撑面，该小支撑面与垫条本体内侧的换热管相配合，用于支撑在垫条本体内侧的换热管上。与现有技术相比，本实用新型的垫条结构重量轻、支撑牢固、且能增大换热管的层间距；且结构合理，便于实施，能满足使用要求。
Description
技术领域
本实用新型属于换热器技术领域，具体涉及一种缠绕管式换热器低压降组合垫条。
背景技术
缠绕管式换热器作为一种新型的高效换热器，其具有结构紧凑、传热系数高、泄漏点小等诸多优点，在多领域如空分装置、大化肥、空气分离、天然气液化、煤气化、乙烯工程及加氢等装置得到很好的应用。
现有的缠绕管式换热器中的换热管通常是一层层地绕制在芯体上，相邻层的换热管之间设有垫条，以固定换热管的位置。垫条的结构可参考申请号为CN201621015355.9的实用新型专利《一种换热管垫条结构》(授权公告号为CN205980909U)，该垫条结构包括垫条本体，所述垫条本体的第一侧面上间隔设有多个与换热管相适配的弧形凹槽；与第一侧面相对的第二侧面为平面。使用时第一侧面的弧形凹槽固定垫条本体外侧的换热管，第二侧面支撑在垫条本体内侧的换热管上，该种情况下，由于第二侧面为平面，其与各缠绕后的换热管单点接触，支撑不够牢固，容易滑动。
也可参考申请号为CN201520094246.X的实用新型专利《一种换热器用垫条结构》(授权公告号为CN204612570U)，该垫条结构包括垫条本体，所述垫条本体的第一侧面上间隔设有多个用来与该垫条外侧换热管相适配的第一弧形凹槽；垫条本体的第二侧面上间隔设有多个用来与该垫条内侧换热管相适配的第二弧形凹槽。该垫条结构能同时限位相邻两层的换热管，相邻两层换热管与垫条均为圆弧面接触，保证换热管与垫条接触时两面均不受损伤，并且对换热管的定位更加稳固。但是该垫条结构的支撑厚度明显减少，使得相邻换热管之间的层间距减小。若要增加厚度，则垫条结构的重量也会随之增大。
在丙烷脱氢装置中与反应器的进/出料相连的换热器热负荷较大，而壳程压降要求较小。因此工艺计算中要考虑相邻换热管的层间距相比普通缠绕管式换热器大，以降低壳程阻力降。而当相邻换热管的层间距较大时，按照以往的垫条结构，垫条重量将大大增加，垫条会松动，且换热管之间的介质流动性差，影响换热器效率。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种重量轻、支撑牢固、且能增大换热管的层间距的缠绕管式换热器低压降组合垫条。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种缠绕管式换热器低压降组合垫条，包括垫条本体，所述垫条本体的第一侧面上间隔设有若干个与该垫条本体外侧的换热管相适配的弧形凹槽；其特征在于：所述垫条本体上与第一侧面相对的第二侧面上设有沿垫条本体的长度方向延伸的条状凹槽，所述条状凹槽将第二侧面分割成两个间隔的小支撑面，该小支撑面与垫条本体内侧的换热管相配合，用于支撑在垫条本体内侧的换热管上。
为了更加利于壳程介质流动，提到换热效果，优选的是，所述垫条本体上沿长度方向间隔设有若干个通孔，各通孔贯穿所述条状凹槽的两相对壁面。
为了使第二侧面的两小支撑面能更加稳定地支撑在换热管上，所述各小支撑面与条状凹槽的内、外壁面之间的边缘均圆滑过渡。
为提高整体结构的稳定性，作为优先，所述条状凹槽位于第二侧面的正中间。
在上述各方案中，所述垫条本体包括第一垫条本体和第二垫条本体，所述第一、第二垫条本体沿着厚度方向叠放连接；所述弧形凹槽设于所述第一垫条本体上，所述条状凹槽设于所述第二垫条本体上。所述第一、第二垫条本体的厚度根据需要设计。如此，第一、第二垫条本体叠放后总厚度增加，增大了换热管的层间距，降低了壳程侧压降，且制作成本低，便于加工。
作为改进，所述第一垫条本体与第二垫条本体的结合面处的表面上加工有便于焊接的倒角。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过在垫条本体的第二侧面上开设条状凹槽，大幅度减轻了垫条重量；且开在第二侧面上的条状凹槽使得第二侧面为中间凹陷结构，改变了现有技术中第二侧面的平面结构，使得第二侧面与换热管之间由原先的单点支撑变成两点支撑，即第二侧面的两小支撑面支撑在换热管上，进而使得支撑更牢固，垫条不易移动；同时垫条本体的厚度可根据需要设计，且根据垫条本体的厚度增加或减少条状凹槽的高度，保证垫条本体的重量足够轻；当在垫条上绕制换热管时，该垫条的支撑厚度，即相邻两层换热管间的层间距为垫条上弧形凹槽的底面与第二侧面之间的垂直距离，该距离大于现有技术中垫条结构的支撑厚度，故而采用本实用新型的垫条能增大相邻两层换热管间的层间距，有利于壳程介质的流动，进而降低了壳程压降；且通过改变垫条本体的厚度可以改变相邻两层换热管间的层间距；最后本实用新型结构合理，便于实施，且满足使用要求。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的侧视图；
图4为本实用新型实施例二的俯视图；
图5为本实用新型实施例二的侧视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
实施例一：
如图1～3所示，为本实用新型的缠绕管式换热器低压降组合垫条的优选实施例一，该垫条包括垫条本体1，该垫条本体1由第一垫条本体1a和第二垫条本体1b组成，第一、第二垫条本体1a、1b沿着厚度方向叠放并焊接固定而成为完整的垫条本体(为满足焊接要求，第一垫条本体1a与第二垫条本体1b的结合面处的表面加工有便于焊接的倒角10)。
上述垫条本体1具有相对而设的第一侧面11和第二侧面12，当上述第一垫条本体1a和第二垫条本体1b按图1所示的上、下放置时，该第一侧面11位于第一垫条本体1a的顶面，第一侧面11上间隔设有若干个与该垫条本体1外侧的换热管相适配的弧形凹槽13，即弧形凹槽13位于第一垫条本体1a上。第二侧面12位于第二垫条本体1b的底面，第二侧面12的正中间上设有沿垫条本体1的长度方向延伸的条状凹槽14，即条状凹槽14位于第二垫条本体1b上，条状凹槽14将第二侧面12分割成两个间隔的小支撑面120，该小支撑面120与垫条本体1内侧的换热管相配合，用于支撑在垫条本体1内侧的换热管上；通过改变第一、第二垫条本体1a、1b的厚度可以改变垫条本体1的总厚度，且条状凹槽14的厚度根据第二垫条本体1b的厚度设定，以减轻整体重量。
同时，为了提高换热效率，第二垫条本体1b上沿长度方向间隔设有若干个通孔15(本实施例中该通孔15为长圆通孔，当然也可采用其他形状的通孔)，各通孔15贯穿条状凹槽14的两相对壁面，以提高壳程介质的流动性。
为了进一步提高装配后的稳定性，第二侧面12的两个小支撑面120与条状凹槽14的内、外壁面之间的边缘均圆滑过渡，如此，两个小支撑面120可以稳定地支撑在换热管上并与换热管实现两点接触，防止滑动。同时两个相邻弧形凹槽13之间形成有凸起16，各凸起16的外表面(即第一侧面)与相邻弧形凹槽13之间的边缘也圆滑过渡。凸起16部分的高度、角度等参数根据需要设计。
绕制换热管时，将垫条本体1上第二侧面12的两个小支撑面120支撑在第一层换热管上，然后在垫条本体1的第一侧面11上绕制第二层换热管，并使第二层换热管分别容置在对应的弧形凹槽13内。待第二层换热管绕制完成后，另取一根垫条，将垫条本体1上的第二侧面12的两个小支撑面120支撑在第二层换热管上，然后绕制第三层换热管；根据上述规律进行其他层换热管的绕制，直至绕制完所有的换热管。相邻两层换热管间的层间距为弧形凹槽13的底面与第二侧面12之间的垂直距离，通过改变第一、第二垫条本体1b的厚度可改变层间距。
实施例二：
如图4、5所示，为本实用新型的换热器用垫条结构的优选实施例二，本实施例的垫条结构与实施例一的垫条结构基本相同，区别在于本实施例的垫条本体1为完整的一体成型结构，其第一侧面11即顶面上间隔设有若干个与该垫条本体1外侧的换热管相适配的弧形凹槽13，其第二侧面12即底面上设有沿垫条本体1的长度方向延伸的条状凹槽14。通过改变垫条本体1的厚度可以改变相邻两层换热管间的层间距。同时本实施例中弧形凹槽13的分布角度与实施例一中不同，以适用于不同螺旋方向缠绕的换热管使用。
Claims (6)
1.一种缠绕管式换热器低压降组合垫条，包括垫条本体，所述垫条本体的第一侧面上间隔设有若干个与该垫条本体外侧的换热管相适配的弧形凹槽；其特征在于：所述垫条本体上与第一侧面相对的第二侧面上设有沿垫条本体的长度方向延伸的条状凹槽，所述条状凹槽将第二侧面分割成两个间隔的小支撑面，该小支撑面与垫条本体内侧的换热管相配合，用于支撑在垫条本体内侧的换热管上。
2.根据权利要求1所述的缠绕管式换热器低压降组合垫条，其特征在于：所述垫条本体上沿长度方向间隔设有若干个通孔，各通孔贯穿所述条状凹槽的两相对壁面。
3.根据权利要求1所述的缠绕管式换热器低压降组合垫条，其特征在于：所述各小支撑面与条状凹槽的内、外壁面之间的边缘均圆滑过渡。
4.根据权利要求1所述的缠绕管式换热器低压降组合垫条，其特征在于：所述条状凹槽位于第二侧面的正中间。
5.根据权利要求1～4任一权项所述的缠绕管式换热器低压降组合垫条，其特征在于：所述垫条本体包括第一垫条本体和第二垫条本体，所述第一、第二垫条本体沿着厚度方向叠放连接；所述弧形凹槽设于所述第一垫条本体上，所述条状凹槽设于所述第二垫条本体上。
6.根据权利要求5所述的缠绕管式换热器低压降组合垫条，其特征在于：所述第一垫条本体与第二垫条本体的结合面处的表面上加工有便于焊接的倒角。
Priority Applications (1)
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| CN201920528775.4U CN209857726U (zh) | 2019-04-18 | 2019-04-18 | 缠绕管式换热器低压降组合垫条 |
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| CN (1) | CN209857726U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112665419A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-16 | 西安交通大学 | 直插式垫条型缠绕管式换热器 |
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2019
- 2019-04-18 CN CN201920528775.4U patent/CN209857726U/zh active Active
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| CN112665419A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-16 | 西安交通大学 | 直插式垫条型缠绕管式换热器 |
| CN112665419B (zh) * | 2020-12-25 | 2022-04-05 | 西安交通大学 | 直插式垫条型缠绕管式换热器 |
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