[實用新型]固液兩相流焊接式板式換熱器防磨蝕導流裝置

無效

• 申請號: 200620136175.6
• 申請日: 2006-11-14
• 公開（公告）號: CN201066253Y
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: 張曼麗;王新艷;何海瀾;張永德
• 申請（專利權）人: 張曼麗;王新燕;何海瀾;張永德
• 主分類號: F28F9/22
• 分類號: F28F9/22
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司
• 代理人: 張英荷

技術領域

本實用新型屬于換熱器防磨蝕導流裝置，涉及一種適用于固液兩相流換熱器的介質進口防磨蝕導流裝置，尤其涉及一種用于固液兩相流寬通道焊接式板式換熱器防磨蝕的介質進口導流裝置。

背景技術

在砂狀氧化鋁工業生產中，鋁酸鈉溶液的中間序和附聚溫度控制是必不可少的一個重要環節，也是保證砂狀氧化鋁產品質量的一個環節。其介質為含有氧化鋁顆粒350～900g/l的固液兩相鋁酸鈉溶液，由于含大量固體顆粒溶液的沖刷作用，導致換熱器入口處板片的局部磨蝕現象極其嚴重，造成換熱設備提前失效。

寬通道焊接式板式換熱器介質進口導流裝置的功能是對進入換熱器的介質進行導流、分配，使得介質進入換熱器板間流道時的流量均勻，流速一致。目前，寬通道焊接式板式換熱器介質進口分配通道的結構是由進口法蘭、“天圓底方”型分配通道、矩形法蘭組成，進口法蘭選取標準法蘭，與介質管道相連，矩形法蘭與寬通道焊接式板式換熱器介質進口的矩形法蘭面連接，“天圓底方”型分配通道是圓形進口法蘭與矩形法蘭之間的過渡通道。工作時，介質從進口法蘭進入“天圓底方”型分配通道展開，直接流經矩形法蘭進入換熱器板間流道。

觀察以往寬通道焊接板式換熱器發生磨蝕的部位，磨蝕現象均主要發生在換熱器鋁酸鈉溶液入口處板片的中間部位，利用固液兩相流流場分析技術和現場實驗測試，對以往已發生磨蝕的寬通道焊接式板式換熱器，及其所使用的“天圓底方”型進口分配通道進行流場分析，發現由于“天圓底方”型分配通道的結構(參見圖1，兩相流經系統管道6由進口法蘭1、天圓底方型緩沖分配通道5、矩形法蘭3進入進入換熱器入口7)問題，造成固液兩相流進入寬通道焊接式板式換熱器時，直接沖擊換熱器入口處中部的板片，流速分布不均勻，最高與最低處的流速相差達70％～110％，這是導致寬通道焊接式板式換熱器板片入口處局部磨蝕嚴重的主要原因，造成設備壽命只有設計能力的1/4～1/10。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決用于固液兩相流寬通道焊接式板式換熱器介質入口處板片局部磨蝕問題，提供一種能夠引導介質均勻分配，使其進入換熱板間流道時流速一致，以減緩固液兩相流用寬通道焊接式板式換熱器板片入口處局部磨蝕的導流裝置。

本發明的固液兩相流焊接板式換熱器防磨蝕導流裝置，依次包括與系統管道連接的進口法蘭、“U”型或“S”型緩沖分配通道及與換熱器入口連接的矩形法蘭。其中“U”型或“S”緩沖分配通道的截面為矩形。

為了使固液兩相流進入分配通道后得到更好的分流，在“U”型或“S”緩沖分配通道的入口處設置有導流葉片，且該導流葉片與緩沖分配通道成7.5°～15°的夾角。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

1、本實用新型由于采用“S”型或“U”型的緩沖分配通道，由圓形管道來的固液兩相流，其中間流速過高的部分先沖擊到緩沖分配通道壁面得到緩沖后，再由矩形法蘭、換熱器入口進入到換熱器的板片上，因此有效解決了換熱器入口處的板片局部磨蝕問題。

2、本實用新型的“S”型或“U”型的緩沖分配通道的入口處設置了導流葉片，固液兩相流經“S”型或“U”型緩沖分配通道，經導流葉片分配后再進入換熱器的板間流道，使得換熱器板間流道內流速均勻。利用固液兩相流流場分析技術和現場實驗測試，對改進后換熱器板間通道入口處進行流場分析，最高與最低處的流速相差僅15％～25％，由于磨蝕速率與流速成指數關系變化，通過優化換熱器入口處流速分布的均勻性，將大大減緩換熱器板片的局部磨蝕，使得設備壽命提高5～15倍。

3、本實用新型用途廣泛，不僅適用于氧化鋁生產中鋁酸鈉溶液的中間序和附聚降溫，同時也適用于其他固液兩相流焊接式板式換熱器的使用場合。

附圖說明

圖1為現有技術導流裝置的結構示意圖

圖2為本實用新型“S”型防磨蝕導流裝置

圖3為圖2的俯視圖

圖4為本實用新型“U”型防磨蝕導流裝置

圖5為圖4的俯視圖

具體實施方式

實施例1、一種固液兩相流焊接板式換熱器防磨蝕導流裝置，依次包括與系統管道6連接的進口法蘭1、天圓底方型緩沖分配通道5、截面為矩形的“S”型緩沖分配通道2及與換熱器入口7連接的矩形法蘭3，并在“S”型緩沖分配通道2的入口處設有與緩沖分配通道成7.5°～15°夾角的導流葉片4(參照圖2)。上述各部件利用焊接技術連接在一起。