CN215766626U - 一种正交椭圆管束双扭转流换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种正交椭圆管束双扭转流换热器，包括壳体、间隔设置在所述壳体内的若干组折流板和穿设在若干组折流板上的多根正交椭圆管，每组折流板由偶数块倾斜折流板组成，偶数块倾斜折流板被分为半壁前倾折流板和半壁后仰折流板，所述前倾折流板与所述后仰折流板之间的夹角为90°，相邻两组折流板也旋转90°；所述正交椭圆管包括均匀布置的若干椭圆管段和连接在若干所述椭圆管段之间的圆管段，若干所述椭圆管段一一对应地安装在若干组折流板上，相邻两段所述椭圆管段正交设置。该正交椭圆管束双扭转流换热器具有设计科学、安装方便、滞流区小、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，涉及了一种正交椭圆管束双扭转流换热器。
背景技术
管壳式换热器是广泛应用于化工、石油、电力、动力、能源等工业领域中的一种换热设备。管壳式换热器因易于制造、生产成本低、清洗方便、适应性强、处理量大、工作可靠且能够适应高温高压的优点而占据当今换热设备的主导地位。因此管壳式换热器的工作性能对于工业领域中的生产效率和经济效益有着十分重要的影响。除了上述优点以外，管壳式换热器也存在着流动阻力大，能源消耗严重，壳程存在流动死区等弊端。
改善管壳式换热器的弊端对提高换热效率，降低能源消耗具有重要意义。近年来，人们从不同角度对管壳式换热器进行了优化改进，主要从管程和壳程两部分着手。业界内开发的螺旋折流板换热器有效的减少了壳程流动死区，流动阻力小，换热效率较高，但螺旋折流板的安装制作相对困难。中国专利CN201920992899.8公开了一种双扭转流换热器，该双扭转流换热器使壳程流体呈现出类螺旋流动的状态，相比于连续的螺旋折流板，加工制造安装更加方便，但其采用的换热管是常规圆管，运行过程中流体在圆管后部也存在滞留区，削弱了换热效果，不能充分发挥双扭转流换热器的优势。
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、安装方便、滞流区小、换热效果好的正交椭圆管束双扭转流换热器。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种正交椭圆管束双扭转流换热器，包括壳体、间隔设置在所述壳体内的若干组折流板和穿设在若干组折流板上的多根正交椭圆管，每组折流板由偶数块倾斜折流板组成，偶数块倾斜折流板被分为半壁前倾折流板和半壁后仰折流板，所述前倾折流板与所述后仰折流板之间的夹角为90°，相邻两组折流板也旋转90°；所述正交椭圆管包括均匀布置的若干椭圆管段和连接在若干所述椭圆管段之间的圆管段，若干所述椭圆管段一一对应地安装在若干组折流板上，相邻两段所述椭圆管段正交设置。
基于上述，每组折流板均由6块倾斜折流板组成。
基于上述，所述圆管段与所述椭圆管段连接处平滑过渡。
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，本实用新型利用相邻两组折流板的旋转，引导壳程流体形成扭转流，每组折流板又被分为半壁前倾折流板和半壁后仰折流板，两者夹角也为90°，使壳程流体形成双扭转流，所述椭圆管段安装在所述折流板上，此处正好是壳程流程扭转的位置，原传统圆管相比，所述椭圆管段的前端宽度窄、尾端长度长，壳程流体冲刷所述椭圆管段时，前端被分开的角度小、尾端与管壁接触的面积大，能够明显减小滞留区，加强扭转处壳程流体与管程流体的热交换，从而提高换热效果，其具有设计科学、安装方便、滞流区小、换热效果好的优点。
附图说明
图1是本实用新型中正交椭圆管束双扭转流换热器的结构示意图。
图2是本实用新型中折流板与正交椭圆管的安装立体图。
图3是本实用新型中折流板与正交椭圆管的安装俯视图。
图4是本实用新型中折流板与正交椭圆管的安装侧视图。
图5是本实用新型中一组折流板的夹角示意图。
图6是本实用新型中另一组折流板的夹角示意图。
图7是本实用新型中正交椭圆管的立体图。
图8是本实用新型中正交椭圆管的截面对照图。
图中：1. 壳体；2. 折流板；3. 正交椭圆管；21. 前倾折流板；22. 后仰折流板；31. 椭圆管段；32. 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1-8所示，一种正交椭圆管束双扭转流换热器，包括壳体1、间隔设置在所述壳体1内的若干组折流板2和穿设在若干组折流板2上的多根正交椭圆管3；每组折流板2由6块倾斜折流板组成，6块倾斜折流板被分为半壁前倾折流板21和半壁后仰折流板22，所述前倾折流板21与所述后仰折流板22之间的夹角为90°，相邻两组折流板2也旋转90°；所述正交椭圆管3包括均匀布置的若干椭圆管段31和连接在若干所述椭圆管段31之间的圆管段32，若干所述椭圆管段31一一对应地安装在若干组折流板2上，相邻两段所述椭圆管段31正交设置，所述圆管段32与所述椭圆管段31连接处平滑过渡。 本实施例中，每组折流板均由6块倾斜折流板组成，其它实施例中也可以采用4块、8块等偶数块倾斜折流板。
工作原理：
相邻两组折流板2的旋转90°，可引导壳程流体形成扭转流，每组折流板2又被分为半壁前倾折流板21和半壁后仰折流板22，两者夹角也为90°，使壳程流体能够形成双扭转流，所述椭圆管段31安装在所述折流板2上，此处正好是壳程流程扭转的位置，原传统圆管相比，所述椭圆管段31的前端宽度窄、尾端长度长，壳程流体冲刷所述椭圆管段31时，前端被分开的角度小、尾端与管壁接触的面积大，从而明显减小滞留区，加强扭转处壳程流体与管程流体的热交换，从而提高换热效果。经过数值模拟，正交椭圆管3管束双扭转流换热器与常规圆管管束双扭转流换热器相比，在1.14kg/s-5.71kg/s的质量流量范围内，壳程压降Δp降低了7.57%-13.49%，换热系数H提升了2.09%-2.41%，综合性能H/Δp提升了9.44%-13.73%。
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 (3)
1.一种正交椭圆管束双扭转流换热器，其特征在于： 包括壳体、间隔设置在所述壳体内的若干组折流板和穿设在若干组折流板上的多根正交椭圆管，每组折流板由偶数块倾斜折流板组成，偶数块倾斜折流板被分为半壁前倾折流板和半壁后仰折流板，所述前倾折流板与所述后仰折流板之间的夹角为90°，相邻两组折流板也旋转90°；所述正交椭圆管包括均匀布置的若干椭圆管段和连接在若干所述椭圆管段之间的圆管段，若干所述椭圆管段一一对应地安装在若干组折流板上，相邻两段所述椭圆管段正交设置。
2.根据权利要求1所述的正交椭圆管束双扭转流换热器，其特征在于：每组折流板均由6块倾斜折流板组成。
3.根据权利要求2所述的正交椭圆管束双扭转流换热器，其特征在于：所述圆管段与所述椭圆管段连接处平滑过渡。
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2021
- 2021-08-02 CN CN202121781804.1U patent/CN215766626U/zh active Active
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