CN2655156Y - 一种螺旋折流板管壳式换热器 - Google Patents

一种螺旋折流板管壳式换热器 Download PDF

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Abstract

一种螺旋折流板管壳式换热器，其特征在于其换热壳体内的每片折流板为呈四分之一圆的扇形板，扇形板的圆心点垂直固定在中心管上，每片折流板与穿过其上的换热管斜交，在壳体内排布成螺旋形，壳程入口接管相对壳体轴线偏心布置。与同规格尺寸的普通换热器相比，本实用新型的换热效率提高近一倍，制造成本相差不大，节约占地面积，节省设备投资近一半，振动大大减少，安全性大大提高，具有较小的压力降，节省动力。本实用新型尤适用于直径较大的换热器。

Description

一种螺旋折流板管壳式换热器
                              技术领域
本实用新型涉及一种管壳式换热器。
                              背景技术
目前石油化工行业中使用的管壳式换热器中换热管由折流板支持，折流板的安放位置与筒体和换热管轴线垂直，折流板剪成圆缺，流体在管壳内靠折流板实现迂回流动。此种结构形式由于换热器壳程内介质流速不稳定，易结垢，换热效率低。再者管束易发生振动，造成管子与管板处联结松动，从而造成换热器失效，特别是大直径换热器中，振动的问题更为严重。石油化工行业中许多物料为有毒、易燃或易爆的危险品，换热器管子的损坏或管头的泄露具有较大的危险性，因此传统的管壳式换热器结构形式需要改进。
                              发明内容
本实用新型主要是为了提高换热效率、减小管束振动而提供一种螺旋折流板管壳式换热器。
本实用新型的一种螺旋折流板管壳式换热器，其特征在于其换热壳体内的每片折流板为呈四分之一圆的扇形板，扇形板的圆心点垂直固定在中心管上，每片折流板与穿过其上的换热管斜交，在壳体内排布成螺旋形，壳程入口接管相对壳体轴线偏心布置。
本实用新型未改变管壳式换热器的其它结构，只是对折流板进行了改进，与背景技术所描述的普通换热器相比，相当于将原来的一件折流板均分成四件，每件为四份之一圆，绕中心线倾斜成一个角度，首尾相连，在壳体内排布形成螺旋形。所述折流板在壳体内可以形成单螺旋、双螺旋或多螺旋结构。
经过本实用新型改进的折流板，流体进入壳体后，冲到壳体内壁上，受到壳体内壁的反作用力，绕壳体轴线旋转，同时在螺旋形折流板的导引下在壳体内沿一个断面为矩形的流道向前流动，由于流道截面为矩形，截面积为定值，故流体的流速恒定，流体向前流动的同时绕壳体中心轴线转动，当换热管壁上结垢时，流速不稳定，局部产生湍流，可将污垢冲刷掉，同时此种结构无死角，流体可以与每一根换热管进行热交换，达到提高热效率的目的。流体在壳程内作螺旋流动由此产生的离心力提高了流体的湍流程度，此外在流道中的换热管也破坏了边界层而产生涡流，在较低的雷诺数下就可以形成湍流，由于流体的摩擦阻力以及旋流和换热管所产生的局部阻力，使流体产生湍动，从而提高了传热膜系数，而在普通管壳式换热器中，流体在通道内作180度转向，由此损耗的压头却起不到提高传热膜系数的作用，本螺旋折流板换热器具有较小的压力降。又由于壳体内部介质总是沿螺旋流道旋转流动，流速恒定，故产生振动的几率大大降低。
本实用新型的优点：
与同规格尺寸的普通换热器相比，换热效率提高近一倍，制造成本相差不大，节约占地面积，节省设备投资近一半，振动大大减少，安全性大大提高，具有较小的压力降，节省动力。本实用新型尤适用于直径较大的换热器。
                           附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1中的A-A视图；
图3为一个螺距之内单螺旋结构折流板的布置示意图；
图4为一个螺距之内双螺旋结构折流板的布置示意图；
图5为一个螺距之内三螺旋结构折流板的布置示意图。
图中：1左侧管箱  2管板  3折流板  4定距管  5中心管  6壳体  7拉杆  8螺母  9右侧管箱  a物料出口  b冷凝水入口  c冷凝水出口  d物料入口
                         具体实施方式
本换热器为固定管板结构，其管箱、管板、接管、法兰等与普通换热器相同，壳程入口接管(冷凝水入口b)偏心布置。本换热器的技术特点在于折流板3，每片折流板为呈四分之一圆的扇形板，扇形板的圆心点垂直固定在中心管5(为固定折流板而设置的)上，每片折流板与穿过其上的换热管斜交，在壳体内排布成螺旋形。折流板上的孔为斜孔与折流板平面不垂直，可采用数控加工的方式完成。相邻两片折流板间有定距管4穿在拉杆7上，定距管长度定，则折流板位置确定，然后用螺母8紧固，折流板3与中心管5在装配时要点焊，然后穿换热管。图1所示的是折流板的单螺旋结构，A-A视图中，3-1、3-2、3-3、3-4分别是指四片折流板，7-1、7-2、7-3分别代表第一根拉杆7的位置、第二根拉杆的位置、第三根拉杆的位置。图3所示的是单螺旋折流板一个螺距之内的折流板布置示意图，一个导程之内有一片折流板，A与3-4对应，B与3-1对应，C与3-2对应，D与3-3对应。
图4为双螺旋结构的折流板布置示意图，一个导程之内有两片折流板，由A1、B1、C1、D1形成一个螺旋，由A2、B2、C2、D2形成一个螺旋。同理，图5的三螺旋结构以及多螺旋结构分别是一个导程之内有三片折流板以及多片折流板。

Claims (2)

1、一种螺旋折流板管壳式换热器，其特征在于其换热壳体内的每片折流板为呈四分之一圆的扇形板，扇形板的圆心点垂直固定在一中心管上，每片折流板与穿过其上的换热管斜交，在壳体内排布成螺旋形，壳程入口接管相对壳体轴线偏心布置。
2、根据权利要求1所述的换热器，其特征在于所述折流板在壳体内形成单螺旋、双螺旋或多螺旋结构。
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