CN220103849U - 一种立式蒸发用换热管支持板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种立式蒸发用换热管支持板，包括板体，板体上开设有多个管孔，多个管孔中的部分管孔不布管，不布管的部分管孔位于不布管区域，不布管区域均匀分布在板体的周边和/或内部。该支持板是一款全支撑的支持板，其板体上留部分管孔不布管，不布管的部分管孔位于不布管区域，用作蒸汽流通通道，该蒸汽流通通道的面积可达到弓形折流板和圆盘‑圆环形折流板上的缺口的面积，满足蒸汽流通需要，可有效减小壳程的压降，其换热死区可忽略不计。该支持板可应用于费‑托合成反应器等管程是放热反应的设备中，用以支撑换热管。应用于费‑托合成反应器时，可减小反应器直径，减少管壳程的用材和设备投资，利于大型设备的运输。
Description
技术领域
本实用新型属于工业制冷换热技术领域，具体涉及一种立式蒸发用换热管支持板，适用于立式蒸发用热交换器。
背景技术
热交换器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产中热交换器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。
列管式热交换器是最常见的形式，目前广泛应用的有固定管板式热交换器、浮头式热交换器、U形管式热交换器、填料函式热交换器、釜式重沸器等。热交换器在形式上可分为卧式和立式两种。卧式换热器：稳定安全，能承受较高的工作压力和温度；占地大，安装空间净高要求不高，维护和清理方便，一般不需要平台；冷热两种流体可逆流、顺流；传热系数中等，加热停留时间短，换热效果中等。立式换热器：稳定安全，需要垂直铺设，通常采用塔状结构；占地少，安装空间净高要求高，结构紧凑，配管容易；冷热两种流体一般逆流；传热系数较大，加热滞留时间短，换热效果较好。
蒸发器是将液态制冷剂蒸发为气态的设备，液态制冷剂在热交换过程中会出现剧烈沸腾的情况；通常在液态与气态制冷剂之间保留一定的空间高度，来保证蒸发器出气不带液。对于卧式管壳式蒸发器而言，通常为保证这样的空间高度，在管板截面上半部分换热管不布管，造成换热器体积大，材料成本高的缺点；或采用釜式重沸器，在管板截面上全部布管，在壳体上部设置一个蒸发空间，蒸发空间的大小由产气量和所要求的蒸汽品质决定，材料成本提高。而采用立式蒸发器结构，不仅占地面积小，而且可以大大提高管板布管率，减小换热器体积，降低材料成本。费-托合成生成烃类、烷类、醇类的轴向反应器就是一种立式蒸发器，管间装填催化剂，管程的反应气在催化剂的作用下发生费-托合成反应，费-托合成反应放出的热量被壳程的锅炉水吸收副产中压蒸汽。
支持板(有折流需要时也叫折流板)是管壳式换热器中的零件，设置在壳程，既可以提高传热效果，还起到支撑管束的作用，常用的有弓形和圆盘-圆环形两种。单弓形折流板是最常用的一种形式，其形式简单，但压降较大，有液体停滞形成换热“死区”；双弓形和三弓形折流板适用于壳程流量较大的物流，压降会有大的下降，利于防止介质流动过程中诱发的振动；圆盘-圆环形折流板，由圆盘和圆环交错排列，介质流动特征是轴向对称，流动多为与管束相向的平行流，压降和壳程传热膜系数增加比单弓形小，一般用于大流量和大直径场合。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术现状，提供一种立式蒸发用换热管支持板，该支持板是一款全支撑的支持板，其结构简单紧凑、易于钻孔，蒸汽流通通道面积大且分布均匀、压降小，换热死区可忽略不计。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种立式蒸发用换热管支持板，包括板体，所述的板体上开设有多个管孔，所述的多个管孔中的部分管孔不布管，不布管的所述的部分管孔位于不布管区域，所述的不布管区域均匀分布在所述的板体的周边和/或内部。
本实用新型支持板是一款全支撑的支持板，其板体上开设有多个管孔，并留多个管孔中的部分管孔不布管，不布管的部分管孔位于不布管区域，用作蒸汽流通通道，该蒸汽流通通道的面积可达到弓形折流板和圆盘-圆环形折流板上的缺口的面积，满足蒸汽流通需要，可有效减小壳程的压降，其换热死区可忽略不计。
本实用新型支持板可应用于费-托合成反应器等管程是放热反应的设备中，用以支撑换热管。本实用新型支持板应用于费-托合成反应器时，可减小反应器直径，减少管壳程的用材和设备投资，利于大型设备的运输。
作为优选，所述的不布管区域为周边区域、正多边形区域和向心辐射区域中的至少一种，所述的周边区域设于所述的板体的周边，所述的正多边形区域设于所述的板体的中部，所述的向心辐射区域设于所述的周边区域和所述的正多边形区域之间。在保证流通面积前提下，视实际需要，不布管区域可以是周边区域、正多边形区域和向心辐射区域中的任一种，也可以是上述多种区域的组合。
作为优选，所述的正多边形区域包括环绕所述的板体的轴线设置的若干圈，将所述的正多边形区域的圈数记为n，n为自然数，即n＝0、1、2、3……。
进一步地，当所述的板体上的布管方式是三角形时，所述的不布管区域为周边区域、正六边形区域和向心辐射区域中的至少一种。
具体地，所述的向心辐射区域的数量为六个。
进一步地，当所述的板体上的布管方式是正方形时，所述的不布管区域为周边区域、正方形区域和向心辐射区域中的至少一种。
具体地，所述的向心辐射区域的数量为四个。
作为优选，若干所述的管孔的周围布设有小孔，以进一步增加蒸汽流通面积，并进一步减小压降。
进一步地，当所述的板体上的布管方式是三角形时，每六个小孔均布在一个正六边形的六个顶点上，该正六边形外切以换热管的中心距为直径的圆。
进一步地，当所述的板体上的布管方式是正方形时，每四个小孔均布在一个正方形的四个顶点上，该正方形外切以换热管的中心距为直径的圆。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
(1)本实用新型立式蒸发用换热管支持板是一种全支撑的支持板，其结构简单紧凑、易于钻孔，蒸汽流通通道面积大且分布均匀、压降小，换热死区可忽略不计；
(2)本实用新型支持板可应用于费-托合成反应器等管程是放热反应的设备中，用以支撑换热管；应用于费-托合成反应器时，可减小反应器直径，减少管壳程的用材和设备投资，利于大型设备的运输。
附图说明
图1为实施例1中立式蒸发用换热管支持板的示意图；
图2为实施例1中在管孔的周围布设的小孔的位置示意图；
图1～图2中具体的附图标记如下：
1-板体、2-管孔、3-不布管的部分管孔、31-周边区域、32-正六边形区域、33-向心辐射区域、4-小孔、5-六个顶点上均布有六个小孔的正六边形、6-以换热管的中心距为直径的圆。
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1的立式蒸发用换热管支持板，如图1所示，包括板体1，板体1上开设有多个管孔2，板体1上的布管方式是三角形，多个管孔2中的部分管孔3不布管，不布管的部分管孔3位于不布管区域，不布管区域均匀分布在板体1的周边和/或内部。
实施例1中，不布管区域为周边区域31、正六边形区域32和向心辐射区域33中的至少一种，周边区域31设于板体1的周边，正六边形区域32设于板体1的中部，向心辐射区域33设于周边区域31和正六边形区域32之间，向心辐射区域33的数量为六个。图1中示出了周边区域31、正六边形区域32和向心辐射区域33这三种不布管区域。正六边形区域32包括环绕板体1的轴线设置的1圈。在实际应用中，可以根据热交换器的直径大小确定正六边形区域32的圈数，圈数n为0、1、2、3等自然数。
实施例1中，如图2所示，若干管孔的周围布设有小孔4，每六个小孔4均布在一个正六边形5的六个顶点上，该正六边形5外切以换热管的中心距s为直径的圆6。图1中仅示出了部分小孔4。
实施例2的立式蒸发用换热管支持板，与实施例1的区别在于，实施例2中，参见图1和图2，板体上的布管方式是正方形，不布管区域为周边区域、正方形区域和向心辐射区域中的至少一种，向心辐射区域的数量为四个；每四个小孔均布在一个正方形的四个顶点上，该正方形外切以换热管的中心距为直径的圆。在实际应用中，可以根据热交换器的直径大小确定正方形区域的圈数，圈数n为0、1、2、3等自然数。
上述实施例1、实施例2中的立式蒸发用换热管支持板均为全支撑的支持板，其板体1上不布管的部分管孔3位于不布管区域，用作蒸汽流通通道，该蒸汽流通通道的面积可达到弓形折流板和圆盘-圆环形折流板上的缺口的面积，满足蒸汽流通需要，可有效减小壳程的压降，其换热死区可忽略不计。
上述实施例1、实施例2中的立式蒸发用换热管支持板可应用于费-托合成反应器等管程是放热反应的设备中，用以支撑换热管。应用于费-托合成反应器时，可减小反应器直径，减少管壳程的用材和设备投资，利于大型设备的运输。
Claims (10)
1.一种立式蒸发用换热管支持板，其特征在于，包括板体，所述的板体上开设有多个管孔，所述的多个管孔中的部分管孔不布管，不布管的所述的部分管孔位于不布管区域，所述的不布管区域均匀分布在所述的板体的周边和/或内部。
2.根据权利要求1所述的一种立式蒸发用换热管支持板，其特征在于，所述的不布管区域为周边区域、正多边形区域和向心辐射区域中的至少一种，所述的周边区域设于所述的板体的周边，所述的正多边形区域设于所述的板体的中部，所述的向心辐射区域设于所述的周边区域和所述的正多边形区域之间。
3.根据权利要求2所述的一种立式蒸发用换热管支持板，其特征在于，所述的正多边形区域包括环绕所述的板体的轴线设置的若干圈，将所述的正多边形区域的圈数记为n，n为自然数。
4.根据权利要求3所述的一种立式蒸发用换热管支持板，其特征在于，当所述的板体上的布管方式是三角形时，所述的不布管区域为周边区域、正六边形区域和向心辐射区域中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的一种立式蒸发用换热管支持板，其特征在于，所述的向心辐射区域的数量为六个。
6.根据权利要求3所述的一种立式蒸发用换热管支持板，其特征在于，当所述的板体上的布管方式是正方形时，所述的不布管区域为周边区域、正方形区域和向心辐射区域中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的一种立式蒸发用换热管支持板，其特征在于，所述的向心辐射区域的数量为四个。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种立式蒸发用换热管支持板，其特征在于，若干所述的管孔的周围布设有小孔。
9.根据权利要求8所述的一种立式蒸发用换热管支持板，其特征在于，当所述的板体上的布管方式是三角形时，每六个小孔均布在一个正六边形的六个顶点上，该正六边形外切以换热管的中心距为直径的圆。
10.根据权利要求8所述的一种立式蒸发用换热管支持板，其特征在于，当所述的板体上的布管方式是正方形时，每四个小孔均布在一个正方形的四个顶点上，该正方形外切以换热管的中心距为直径的圆。
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