CN220912096U - 折流板组和管壳式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及换热器领域，提供一种折流板组和管壳式换热器，包括至少两个折流板，多个折流板均垂直于壳体的轴线，且沿壳体的轴向分布。相邻两个折流板绕壳体的轴线间隔180度设置。本实用新型提供的折流板组中的折流板面向相邻折流板的一侧设置有至少一个挡板，挡板与所在的折流板呈角度设置，且相邻两个折流板上的挡板沿壳体的径向交替设置，挡板沿壳体的轴线的长度小于相邻的两个折流板的间距。在壳程介质进入换热器的壳体后，壳程介质在流经相邻两个折流板之间的通道时，受到挡板的引导，在相邻两个折流板之间弯曲流动，如此增加了壳程的介质通道的长度，且增强了湍流强度，进而减少了流动死区，使换热效率得到提升。

Description

折流板组和管壳式换热器

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，尤其涉及一种折流板组和管壳式换热器。

背景技术

管壳式换热器是间壁式换热器的主要形式，因其结构简单，在化工、能源、制冷等行业中应用广泛。管壳式换热器包括管程和壳程，管程和壳程中的介质互不掺混，管程介质从换热管组内流过，壳程介质从换热管组外的壳体中流过，在流动过程中通过管壁实现热量交换。

折流板在管壳式换热器中既可以起到支撑换热管的作用，还可以使壳程介质按特定的流道流动，增加湍流程度，改善传热特性。目前，在管壳式换热器中，常采用弓形折流板来引导壳程介质流动，这种结构的缺陷在于折流板背流区流动死区大，换热面积利用不够充分，导致换热效率低，且极易沉积污垢，进一步降低了换热器的换热效率。

因此，如何解决相关技术中弓形折流板引导壳程介质流动时，折流板背流区流动死区大，导致换热面积利用不充分的问题成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种折流板组和管壳式换热器，用以解决现有技术中弓形折流板引导壳程介质流动时，折流板背流区流动死区大，导致换热面积利用不充分的缺陷，实现在折流板上设置挡板，延长壳程流道长度，增强湍流强度，使流动死区减少，进而提升换热效率的效果。

本实用新型提供一种折流板组，用于安装在换热器的壳体内，包括至少两个折流板，多个所述折流板均垂直于所述壳体的轴线，且沿所述壳体的轴向分布，相邻两个所述折流板的缺口绕所述壳体的轴线间隔180度设置，所述折流板面向相邻所述折流板的侧面上还设置有至少一个挡板，所述的挡板与所在的所述折流板呈角度设置，且相邻两个所述折流板上的所述挡板沿所述壳体的径向交替设置，所述挡板沿所述壳体的轴向的长度小于相邻两个所述折流板的间距。

根据本实用新型提供的折流板组，所述挡板与所述折流板相互垂直。

根据本实用新型提供的折流板组，沿垂直于所述挡板的方向，相邻两个所述折流板上的挡板的投影部分重合。

根据本实用新型提供的折流板组，所述折流板面向相邻所述折流板的一侧设置有一个所述挡板，所述挡板位于所述折流板的缺口处。

根据本实用新型提供的折流板组，所述折流板面向相邻所述折流板的一侧设置有至少两个所述挡板，且其中一个所述的挡板位于所述折流板的缺口处。

根据本实用新型提供的折流板组，所述折流板为弓形折流板。

根据本实用新型提供的折流板组，所述折流板上设置有多个第一管孔。

本实用新型还提供一种管壳式换热器，包括：

壳体，所述壳体的内部中空，且所述壳体的两端贯通；

封头，所述封头设置在所述壳体的两端；

换热管组，所述换热管组设置在所述壳体内；

如上所述的折流板组，所述折流板组设置在所述壳体内，且所述换热管组贯穿所述折流板组的多个所述折流板。

根据本实用新型提供的管壳式换热器，所述换热管组包括：

管板，所述管板上设置有多个第二管孔，所述管板的外侧面与所述壳体密封连接；

多个换热管，所述换热管的一端或两端与所述第二管孔一一对应连接。

根据本实用新型提供的管壳式换热器，所述壳体上设置有壳程介质入口和壳程介质出口，所述折流板组设置在所述壳程介质入口和所述壳程介质出口之间，且所述折流板组中靠近所述壳程介质入口的所述折流板的缺口位于远离所述壳程介质入口的位置，所述折流板组中靠近所述壳程介质出口的所述折流板的缺口位于远离所述壳程介质出口的位置。

本实用新型提供的折流板组，包括至少两个折流板，多个折流板均垂直于壳体的轴线，且沿壳体的轴向分布。相邻两个折流板绕壳体的轴线间隔180度设置。本实用新型提供的折流板组中的折流板面向相邻折流板的一侧设置有至少一个挡板，挡板与所在的折流板呈角度设置，且相邻两个折流板上的挡板沿壳体的径向交替设置，挡板沿壳体的轴线的长度小于相邻的两个折流板的间距。在壳程介质进入换热器的壳体后，壳程介质在流经相邻两个折流板之间的通道时，受到挡板的引导，在相邻两个折流板之间弯曲流动，如此增加了壳程的介质通道的长度，且增强了湍流强度，进而减少了流动死区，使换热效率得到提升。

进一步地，在本实用新型提供的管壳式换热器中，由于设置有如上所述的折流板组，因此具有与如上所述相同的优势。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中壳程介质流动示意图；

图2是本实用新型提供的一种折流板组的结构示意图；

图3是本实用新型提供的设置有图2中的折流板组的管壳式换热器的内部结构图；

图4是本实用新型提供的另一种折流板组的结构示意图；

图5是本实用新型提供的设置有图4中的折流板组的管壳式换热器的内部结构图；

附图标记：

100：壳体；110：壳程介质入口；120：壳程介质出口；200：封头；210：管程介质入口；220：管程介质出口；310：折流板；311：第一管孔；320：挡板；410：换热管；420：管板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图2至图5，对本实用新型的实施例进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本实用新型的示意性实施方式，并不对本实用新型构成限定。

本实用新型的实施例提供一种折流板组，用于设置在换热器的壳体100内，用于为壳程介质的流动提供导向。折流板组包括至少两个折流板310，多个折流板310均垂直于壳体100的轴线设置，且沿壳体100的轴线方向分布。折流板310上设置有缺口，以供壳程介质通过，为了延长壳程介质的流动距离，相邻两个折流板310的缺口绕壳体100的轴线间隔180度设置。

参看图1，相关技术中的折流板310为弓形板，弓形板的外边缘与壳体100的内壁固定连接，相邻两个弓形板的缺口绕壳体100的轴线间隔180度设置，即当换热器为卧式换热器时，多个弓形板的缺口上下交替设置，使壳程流体在折流板310的导向下呈蛇形流动。

在壳程介质流过一个折流板310的缺口后，由于壳程介质具有沿壳体100的轴向向壳程介质出口端运动的力，导致折流板310的背流区(即图1中阴影部分的区域)形成流动死区，进而使换热管410的换热面积无法得到充分利用。

本实用新型提供的折流板组中，折流板310也可以使用弓形折流板，此外，在折流板310面向相邻折流板310的一侧设置有至少一个挡板320，挡板320与所在的折流板310呈角度设置，相邻两个折流板310上的挡板320沿壳体100的径向交错设置，挡板320沿壳体100的轴线的长度小于相邻两个折流板310的间距。

由于相邻两个折流板310之间设置了多个挡板320，在壳程介质流经两个折流板310之间的空间时，会受到挡板320的导向，使壳程介质在两个折流板310之间蛇形流动。

本实用新型提供的折流板组，由于在折流板310上设置有挡板320，因此，增强了壳程介质的湍流强度，也延长了壳程介质的流动长度，进而减少了流动死区，使换热管410的换热面积的利用率得到提升，最终实现提升换热效率的效果。

当然，本实用新型提供的折流板组还可以设置在用于对多种流体介质进行混合的混合装置，在多种流体介质穿过混合容器的壳体的过程中，可以在折流板组的引导下在壳体内弯折前行，延长了流体的流动路径，也增强了流体的湍流强度，使多种流体介质混合的更加均匀。

在本实用新型的一些实施例中，挡板320与折流板310可以呈九十度设置。

在本实用新型的一些实施例中，当挡板320与折流板310呈九十度设置时，沿垂直于挡板320的方向，相邻两个折流板310上的挡板320的投影部分重合，更进一步的说是相邻两个折流板310的挡板320的外伸端的投影重合。

若相邻两个折流板310的挡板320在沿垂直于挡板320的方向没有重合区域，则两个折流板310上的挡板320的端部所在的平面之间形成通道，部分壳程介质可能通过该通道越过挡板320进行流动，使挡板320失去对该部分介质的导向作用。

因此，本实用新型的实施例中，沿垂直于挡板320的方向，相邻两个折流板310上的挡板320的投影部分重合。如此，当壳程介质流动时，所有的介质均会在挡板320的导向作用下蛇形流动。

在本实用新型的一些实施例中，折流板310面向相邻折流板310的一侧可以仅设置一个挡板320，且该挡板320位于折流板310的缺口处。

以折流板310设置四个，折流板310面向相邻折流板310的一侧仅设置一个挡板320，且换热器为卧式换热器为例公开一种具体的实施方式。

在该实施例中，四个折流板310可以被依次命名为第一折流板、第二折流板、第三折流板和第四折流板，且四个折流板310由左向右依次设置。

第一折流板的缺口可以位于底部，则第二折流板的缺口位于顶部，第三折流板的缺口位于底部，第四折流板的缺口位于顶部。

在第一折流板面向第二折流板的一侧，即第一折流板的右侧设置挡板320，挡板320与第一折流板垂直，且挡板320位于第一折流板的缺口位置，此时连接有挡板320的第一折流板的纵截面为L形。

在第二折流板面向第一折流板的一侧，即第二折流板的左侧设置挡板320，挡板320与第二折流板垂直，且挡板320位于第二折流板的缺口位置。在第二折流板面向第三折流板的一侧，即第二折流板的右侧也设置挡板320，挡板320与第二折流板垂直，且挡板320位于第二折流板的缺口位置。此时，连接有两个挡板320的第二折流板的纵截面为T形。

同理，由于第三折流板的两侧均设置有折流板310，因此，设置有挡板320的第三折流板的纵截面为倒T形，而第四折流板仅左侧设置有第三折流板，因此，设置有挡板320的第四折流板的纵截面为倒L形，且挡板320向左侧延伸。

当然，为了进一步延长壳程介质的流动距离，增强壳程介质的湍流强度，在折流板310的一侧可以设置至少两个挡板320。

以折流板310设置四个，折流板310面向相邻折流板310的一侧设置两个挡板320，且换热器为卧式换热器为例公开一种具体的实施方式。

在该实施例中，四个折流板310可以被依次命名为第五折流板、第六折流板、第七折流板和第八折流板，且四个折流板310由左向右依次设置。

第五折流板的缺口可以位于底部，则第六折流板的缺口位于顶部，第七折流板的缺口位于底部，第八折流板的缺口位于顶部。

在第五折流板面向第六折流板的一侧，即第五折流板的右侧设置两个挡板320，两个挡板320均与第五折流板垂直，两个挡板320沿竖直方向分布，且在下的挡板320位于第五折流板的缺口位置，此时连接有挡板320的第五折流板的纵截面为倒F形。

在第六折流板面向第五折流板的一侧，即第六折流板的左侧设置两个挡板320，两个挡板320均与第六折流板垂直，两个挡板320沿竖直方向分布，且在上的挡板320位于第六折流板的缺口位置。在第六折流板面向第七折流板的一侧，即第六折流板的右侧也设置两个挡板320，两个挡板320与第六折流板垂直，两个挡板320沿竖直方向分布，且在上的挡板320位于第六折流板的缺口位置。此时，连接有四个挡板320的第六折流板的纵截面为干字形。

此外，第六折流板左侧的两个挡板320中，在下的挡板320位于第五折流板右侧的两个挡板320之间，在上的挡板320位于第五折流板的在上的挡板320的上方，如此第五折流板和第六折流板上的挡板320沿竖直方向交错分布，形成蛇形流道，为壳程介质提供导向。

同理，由于第七折流板的两侧均设置有折流板310，因此，设置有挡板320的第七折流板的纵截面为倒干字形，而第八折流板仅左侧设置有第七折流板，因此，设置有挡板320的第八折流板的纵截面为沿竖直轴线镜像的F形，且挡板320向左侧延伸。

在本实用新型的一些实施例中，在折流板310上设置有多个贯穿折流板310的第一管孔311，第一管孔311用于供换热管410穿过。

本实用新型的实施例还提供一种管壳式换热器，包括壳体100、封头200、换热管组和如上所述的折流板组。

壳体100为圆柱形筒体，壳体100的内部中空，且两端贯通。在壳体100的两端各设置一个封头200，两个封头200将壳体100密封。换热管组设置在壳体100内，将壳体100分隔为壳程和管程。折流板组设置在壳体100内，换热管组贯穿折流板组的多个折流板310。壳程介质在壳体100内流动时，受到折流板组的导向。

由于设置有如上所述的折流板组，因此具有与如上所述相同的优势。

在本实用新型的一些实施例中，换热管组包括管板420和多个换热管410。

在其中一个实施例中，换热管410为直管，管板420包括两个，每个管板420上均设置有多个贯穿管板420的第二管孔。管板420连接在多个换热管410的两端，多个换热管410与管板420的第二管孔一一对应连通。两个管板420分别焊接在壳体100的两端，将壳体100与封头200分隔。

壳程介质经壳体100的壳程介质入口110进入壳体100，在折流板组的引导下流动，最后经壳体100上的壳程介质出口120流出壳体100。

管程介质经一侧的封头200上的管程介质入口210进入封头200内，封头200的内部空间通过管板420上的第二管孔与换热管410内部连通，因此管程介质经管板420上的第二管孔、换热管410内部和另一侧的管板420上的第二管孔流入另一侧的封头200内，最后经封头200上的管程介质出口220流出。

以换热器为卧式换热器为例，壳程介质入口110可以设置在壳体100的右侧底部，壳程介质出口120可以设置在壳体100的左侧顶部。折流板组设置在壳程介质入口110和壳程介质出口120之间，且右侧的折流板310的缺口位于上方，左侧的折流板310的缺口位于下方。

最后应说明的是：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；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种折流板组，用于安装在换热器的壳体(100)内，其特征在于，包括至少两个折流板(310)，多个所述折流板(310)均垂直于所述壳体(100)的轴线设置且沿所述壳体(100)的轴向间隔分布，相邻两个所述折流板(310)的缺口绕所述壳体(100)的轴线间隔180度设置，每个所述折流板(310)面向相邻所述折流板(310)的侧面上还设置有至少一个挡板(320)，所述的挡板(320)与所在的所述折流板(310)呈角度设置，且相邻两个所述折流板(310)上的所述挡板(320)沿所述壳体(100)的径向交替设置，所述挡板(320)沿所述壳体(100)的轴向的长度小于相邻两个所述折流板(310)之间的间距。

2.根据权利要求1所述的折流板组，其特征在于，所述挡板(320)与所述折流板(310)相互垂直。

3.根据权利要求2所述的折流板组，其特征在于，沿垂直于所述挡板(320)的方向，相邻两个所述折流板(310)上的挡板(320)的投影部分重合。

4.根据权利要求3所述的折流板组，其特征在于，所述折流板(310)面向相邻所述折流板(310)的一侧设置有一个所述挡板(320)，所述挡板(320)位于所述折流板(310)的缺口处。

5.根据权利要求3所述的折流板组，其特征在于，所述折流板(310)面向相邻所述折流板(310)的一侧设置有至少两个所述挡板(320)，且其中一个所述的挡板(320)位于所述折流板(310)的缺口处。

6.根据权利要求1～5任一项所述的折流板组，其特征在于，所述折流板(310)为弓形折流板。

7.根据权利要求1～5任一项所述的折流板组，其特征在于，所述折流板(310)上设置有多个第一管孔(311)。

8.一种管壳式换热器，其特征在于，包括：

壳体(100)，所述壳体(100)的内部中空，且所述壳体(100)的两端贯通；

封头(200)，所述封头(200)设置在所述壳体(100)的两端；

换热管组，所述换热管组设置在所述壳体(100)内；和

如权利要求1～7任一项所述的折流板组，所述折流板组设置在所述壳体(100)内，且所述换热管组贯穿所述折流板组的多个所述折流板(310)。

9.根据权利要求8所述的管壳式换热器，其特征在于，所述换热管组包括：

管板(420)，所述管板(420)上设置有多个第二管孔，所述管板(420)的外侧面与所述壳体(100)密封连接；

多个换热管(410)，所述换热管(410)的一端或两端与所述第二管孔一一对应连接。

10.根据权利要求8所述的管壳式换热器，其特征在于，所述壳体(100)上设置有壳程介质入口(110)和壳程介质出口(120)，所述折流板组设置在所述壳程介质入口(110)和所述壳程介质出口(120)之间，且所述折流板组中靠近所述壳程介质入口(110)的所述折流板(310)的缺口位于远离所述壳程介质入口(110)的位置，所述折流板组中靠近所述壳程介质出口(120)的所述折流板(310)的缺口位于远离所述壳程介质出口(120)的位置。