CN2335112Y - 低流阻壳程结构管壳式换热器 - Google Patents

低流阻壳程结构管壳式换热器 Download PDF

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陈步宁
陈广怀
庄礼贤
王文劲
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本实用新型提供一种同时强化壳程和管程传热的低流阻壳程结构管壳式换热器。它与一般管壳式换热器的结构基本相同,其主要特征在于在壳体中加设1～4块与传热管轴平行的壳程隔板;在孔口形支承板管孔中间开设有主流孔;换热器中所装传热管为大螺距低肋双面强化传热管。本实用新型与现有技术相比传热膜系数提高50～100%,管束压降低约1～4倍,并具有加工、装配方法简便、投资低、适用范围广等优点。

Description

低流阻壳程结构管壳式换热器
本实用新型涉及一种管壳式换热器，具体地指一种广泛用于炼油、化工、轻工等过程工业中的低流阻壳程结构管壳式换热器。
在炼油、化工、轻工等过程工业中，常使用大量的换热器来使工艺物流加热/冷却(冻)到工艺规定的温度及回收工艺物流的热/冷量。在过程工业中使用得最多的是管壳式换热器，约占所用换热器的70-90％。目前，普遍使用的壳程换热管支撑板主要有弓型折流板、盘环形折流板和折流杆。上述壳程结构中，弓型和盘环形折流板壳程结构为使用得最早和最广泛的，其传热与流阻计算模型完备、制造工艺成熟，然而，由于其壳程流体横向掠过传热管这一固有缺陷，使得其壳程流阻大、且还可能导致传热管的振动而破坏换热器。
中国专利96245049.9公开了一种折流杆壳程结构，解决了壳程流阻大的缺陷，但其安装工艺较复杂，传热性能较差。在尾花英朗著，徐中权译，由烃加工出版社(北京)1987年出版的《热交换器设计手册》(下册)中，曾经提出过一种壳程支承结构——孔口形折流板，其流阻很小，但传热性能差、且在用于不太干净的流体时因传热管与支承孔间的间歇很窄而容易堵塞管孔。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺陷，改进孔口形折流板，并与双(多)壳程结构以及双面强化管相结合，提供一种同时强化壳程和管程传热的低流阻壳程结构管壳式换热器。
本实用新型的目的是通过如下措施来实现的：
一种包括封头、管板、强化传热管、壳体、支承板、壳程隔板、管箱及管程隔板、壳程结构与一般管壳式换热器基本相同的双(多)壳程结构管壳式换热器，在壳体中加设1～4块与传热管轴平行的隔板；壳程支承板为一在孔口形折流支承板管孔间开设有主流孔的支承板。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
1、由于低流阻支承板开设了主流孔，不但较大幅度降低了壳程流动的阻力，而且克服了不大清洁的流体易堵塞孔口形折流板孔口与传热管缝隙的缺陷。
2、加设壳程隔板，支承板被隔板分为两半或多个，它与上述支承板结合，使壳程流体沿管轴方向流动，不象其它折流板那样使壳程流体横向掠过管束，从而大大降低了壳程流动的阻力。
3、带主流孔的孔口形支承板与大螺距、低肋双面强化管相结合，可使本实用新型与现有技术相比，壳侧传热膜系数提高50％～100％，管束压降低约1～4倍。
4、本实用新型具有加工、装配方法简便，投资降低，壳程流体泵(或压缩机)功耗降低的优点。
5、带主流孔的孔口形折流板结构适用范围广，可以与固定管板式、浮头式和V型管式换热器配合使用。
图1为低流阻壳程结构管壳式换热器结构示意图；
图2为低流阻双壳程结构管壳式换热器的带主流孔的孔口形支承板结构示意图；
图3为低流阻四壳程结构管壳式换热器的带主流孔的孔口形支承板结构示意图。
下面结合实施例及其附图对本实用新型作进一步的描述：
实施例1
如图1所示，本实用新型与一般壳程结构管壳式换热器的结构基本相同，它是由封头1、管板2、大螺距、低肋双面强化传热管3、壳体4、支承板5、壳程入口管6、管程出口管8、管箱9和管程隔板10、管程入口管11、壳程出口管12所组成，它的特征在于在壳体4中间加设一与传热管轴平行的壳程隔板7；在换热器壳程设有若干块带主流孔14的孔口形支承板5，如图2所示。支承板5上每四个管孔13中间开设有一主流孔14，管孔13与传热管的缝隙宽度为b，当b为1mm时，传热管3直径d为8＜d≤20；当b为1.5mm时，20＜d＜30；当b=2mm时，d≥30。P为管间距，与一般换热器相同，传热管管径d范围也与常规换热器无异，主流孔直径dmh选择范围为3～20mm；在换热器中所装传热管为大螺距低肋双面强化传热管。
实施例2
低流阻四壳程结构管壳式换热器与实施例1的双壳程的结构基本相同，其特征在于壳体4中加设三块与传热管轴平行的壳程隔板7，壳程隔板7的位置和支承板结构如图3所示，它将换热器壳程或者支承板分为四部分；这样的换热器壳程支承板也是由管孔13与每四个管孔中间的一个主流孔14组成。

Claims (3)

1、一种低流阻壳程结构管壳式换热器，它包括封头、管板、强化传热管、壳体、支承板、壳程隔板、管箱以及管程隔板等，其特征在于：在壳体中加设1～4块与传热管轴平行的壳程隔板；在孔口形支承板上开设有主流孔。
2、根据权利要求1所述的一种低流阻壳程结构管壳式换热器，其特征在于孔口形支承板上的每四个管孔中间开设有一主流孔。
3、根据权利要求1、2所述的一种低流阻壳程结构管壳式换热器，其特征在于传热管为大螺距低肋双面强化传热管。
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