CN217818279U - 一种管式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种管式换热器，包括筒形壳体、端板和管束，壳体两端分别设置有冷流体进口和冷流体出口，管束设置于壳体内，与壳体轴向平行设置，在壳体筒壁上设置有热流体进口和热流体出口，热流体进口设置于靠近冷流体出口侧，热流体出口设置于靠近冷流体进口侧，端板设置于壳体内，与壳体轴向垂直设置，管束穿于端板内并与冷流体进口和冷流体出口连通，并与端板封闭形成换热腔，换热腔与热流体进口和热流体出口连通，还包括挡板，多个所述挡板沿换热腔轴向间隔地设于换热腔内，其中，挡板设有Y型结构。本实用新型与现有技术相比能够提高换热器的换热能力，并易于加工制造。

Description

一种管式换热器

技术领域

本实用新型涉及火力发电技术领域，具体涉及一种管式换热器。

背景技术

管式换热器是最典型的间壁式换热器，主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成，壳体多呈圆形，内部装有平行管束，管束两端固定于管板上。

现有管式换热器如图1所示，分别交互流经冷流体1和热流体2，冷流体1流经管束4，管束4的外壁与壳体3、端板6共同构成换热腔，热流体2在换热腔内经挡板5阻隔弯转流动，以与管束4内的冷流体1进行换热。现有挡板结构多为一种半月形挡板，从而可在热流体2流动路径上进行大面积阻挡以使热流体2形成大弯路回转流动，然而，此种挡板导致热流体2的流动压损过大，且换热效率有待提高。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出一种管式换热器，包括筒形壳体、端板和管束，所述壳体两端分别设置有冷流体进口和冷流体出口，所述管束设置于壳体内，与壳体轴向平行设置，在所述壳体筒壁上设置有热流体进口和热流体出口，所述热流体进口设置于靠近冷流体出口侧，所述热流体出口设置于靠近冷流体进口侧，所述端板设置于壳体内，与壳体轴向垂直设置，所述管束穿于端板内并与冷流体进口和冷流体出口连通，并与端板封闭形成换热腔，所述换热腔与热流体进口和热流体出口连通，还包括挡板，多个所述挡板沿换热腔轴向间隔地设于换热腔内，其中，所述挡板设有Y型结构。

在一个实施例中，所述挡板包括环状体、中心区和分支区，所述环状体外侧与筒形壳体连接固定，所述中心区位于挡板中心位置，并通过三个分支区与环状体内侧固定连接。

在一个实施例中，所述中心区和分支区上设置有管孔，用于穿过管束。

在一个实施例中，所述中心区和分支区共同组成Y型结构，所述Y型结构与环状体之间构成过流孔。

在一个实施例中，所述分支区的宽度大于一倍管孔直径而小于两倍管孔直径。

在一个实施例中，所述中心区和分支区共同构成的边缘区域为弧形。

在一个实施例中，所述中心区包括一个位于挡板中心的中心管孔和围绕所述中心管孔的外围管孔，所述外围管孔为单圈设置。

在一个实施例中，所述三个分支区中相邻两个分支区夹角120°。

在一个实施例中，相邻两个所述挡板为周向旋转180°设置排布。

在一个实施例中，相邻两个所述挡板为周向旋转40°设置排布。

本实用新型通过Y型挡板设置，使热流体可从挡板三处开口中穿过，并相互干扰形成湍流，同时由于挡板相对于热流体的主流区域的避让空间的增大，一定程度上降低了热流体的流动压损。从而，既能显著降低滞流区的影响，提高流体换热系数，强化换热器换热能力，又能降低热流体流动压降，效果显著。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为现有技术一种管式换热器示意图；

图2为本实用新型一种挡板结构示意图；

图3为本实用新型一种挡板排布组合示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

本实用新型提供一种管式换热器，包括筒形壳体、端板和管束，壳体两端分别设置有冷流体进口和冷流体出口，管束设置于壳体内，与壳体轴向平行设置，在壳体筒壁上设置有热流体进口和热流体出口，热流体进口设置于靠近冷流体出口侧，热流体出口设置于靠近冷流体进口侧，端板设置于壳体内，与壳体轴向垂直设置，管束穿于端板内并与冷流体进口和冷流体出口连通，并与端板封闭形成换热腔，换热腔与热流体进口和热流体出口连通，还包括挡板，多个挡板沿换热腔轴向间隔地设于换热腔内，其中，挡板设有Y型结构。

由于Y型结构设置使热流体可从挡板三处开口中穿过，并相互干扰形成湍流，同时由于挡板相对于热流体的主流区域的避让空间的增大，一定程度上降低了热流体的流动压损。从而，通过Y型挡板设置，既能显著降低滞流区的影响，提高流体换热系数，强化换热器换热能力，又能降低流体壳侧流体流动压降，效果显著。

挡板结构如图2所示，包括环状体110、中心区120和分支区130，环状体110外侧与筒形壳体连接固定，中心区120位于挡板中心位置，并通过三个分支区130与环状体110内侧固定连接。中心区120和分支区130上设置有管孔140，用于穿过管束。中心区120和分支区130共同组成Y型结构，Y型结构与环状体110之间构成过流孔150，以使热流体流过。

在一个实施例中，分支区130的宽度大于一倍管孔直径而小于两倍管孔直径，从而分支区130仅可穿过一排管束，进而可尽可能减少分支区130对热流体的主流区域的阻挡，显著降低滞流区的影响。

在一个实施例中，中心区120和分支区130共同构成的边缘区域为弧形。即过流孔150在Y型结构一侧为弧形，可进一步改善热流体流动性，降低压损。

在一个实施例中，中心区120包括一个位于挡板中心的中心管孔和围绕该中心管孔的外围管孔，外围管孔为单圈设置，从而可进一步降低中心区120的阻挡面积，减少分支区130对热流体的主流区域的阻挡，显著降低滞流区的影响。优选的，外围管孔呈六边形顶点排布，进而可与分支区130上的管孔相对应。

可选的，三个分支区中相邻两个分支区夹角120°。

在一个实施例中，相邻两个挡板为周向旋转180°设置排布，如图3所示，从而可使热流体不断变向，并简化安装难度。

在一个实施例中，相邻两个挡板为周向旋转40°设置排布，从而每三个挡板为一个循环，可进一步改善流动性并兼顾换热效率。

从而，本实用新型既能显著降低滞流区的影响，提高流体换热系数，强化换热器换热能力，又能降低热流体流动压降，效果显著。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种管式换热器，包括筒形壳体、端板和管束，

所述壳体两端分别设置有冷流体进口和冷流体出口，

所述管束设置于壳体内，与壳体轴向平行设置，

在所述壳体筒壁上设置有热流体进口和热流体出口，所述热流体进口设置于靠近冷流体出口侧，所述热流体出口设置于靠近冷流体进口侧，

所述端板设置于壳体内，与壳体轴向垂直设置，

所述管束穿于端板内并与冷流体进口和冷流体出口连通，并与端板封闭形成换热腔，所述换热腔与热流体进口和热流体出口连通，其特征在于，还包括挡板，多个所述挡板沿换热腔轴向间隔地设于换热腔内，其中，所述挡板设有Y型结构。

2.如权利要求1所述的一种管式换热器，其特征在于，

所述挡板包括环状体、中心区和分支区，

所述环状体外侧与筒形壳体连接固定，

所述中心区位于挡板中心位置，并通过三个分支区与环状体内侧固定连接。

3.如权利要求2所述的一种管式换热器，其特征在于，

所述中心区和分支区上设置有管孔，用于穿过管束。

4.如权利要求3所述的一种管式换热器，其特征在于，

所述中心区和分支区共同组成Y型结构，所述Y型结构与环状体之间构成过流孔。

5.如权利要求3所述的一种管式换热器，其特征在于，

所述分支区的宽度大于一倍管孔直径而小于两倍管孔直径。

6.如权利要求4所述的一种管式换热器，其特征在于，

所述中心区和分支区共同构成的边缘区域为弧形。

7.如权利要求3所述的一种管式换热器，其特征在于，

所述中心区包括一个位于挡板中心的中心管孔和围绕所述中心管孔的外围管孔，所述外围管孔为单圈设置。

8.如权利要求4所述的一种管式换热器，其特征在于，

所述三个分支区中相邻两个分支区夹角120°。

9.如权利要求1-8任一项所述的一种管式换热器，其特征在于，

相邻两个所述挡板为周向旋转180°设置排布。

10.如权利要求8所述的一种管式换热器，其特征在于，

相邻两个所述挡板为周向旋转40°设置排布。

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