[實(shí)用新型]不等邊三分扇形螺旋折流板管殼式換熱器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820038528.8
• 申請日: 2008-08-08
• 公開（公告）號: CN201246980Y
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳亞平
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 陸志斌

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及螺旋折流板管殼式換熱器，尤其涉及正三角排列布管的管殼式換熱器的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

管殼式換熱器因其結(jié)構(gòu)簡單，承受壓力高的特點(diǎn)依然是熱交換設(shè)備的主流型式。常用的弓形折流板形式雖然加工制造簡單，但存在流動死區(qū)，流動阻力較大，以及在缺口處管束支撐跨距較大，容易誘導(dǎo)振動破壞等缺點(diǎn)，因而催生許多新的管束支撐方案，螺旋折流板就是其中之一。理論上的螺旋折流板是曲面，難以制作，國內(nèi)外已有1/4橢圓/扇形螺旋折流板改進(jìn)方案，每層折流板由4片1/4橢圓/扇形折流板組成，頭尾相接可組成殼側(cè)螺旋通道。由于管殼式換熱器中大量使用的是最為緊湊的正三角形布置的管束，而這就給在1/4橢圓/扇形折流板上進(jìn)行傾斜管孔的劃線定位造成較大的困難，影響了這種類型折流板的普及應(yīng)用。由于目前在1/4扇形折流板設(shè)計(jì)時(shí)都按等邊扇形設(shè)計(jì)，而等邊1/3扇形折流板也無法適應(yīng)正三角形排列均勻布管方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種換熱效率高、降低阻力損失、適合于正三角形排列布管的不等邊三分扇形螺旋折流板管殼式換熱器。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明包括圓筒形殼體、管束、左管板、右管板、流體進(jìn)口接管、流體出口接管，兩塊管板同心布置并焊接在圓筒形殼體的兩端，管束的每根管子都從一端管板穿入，再從右管板伸出，每個(gè)管子的管端都與管板焊接或脹接；流體進(jìn)口接管、流體出口接管布置在圓筒形殼體的兩端側(cè)面；其特征在于：還包括若干塊折流板，每塊折流板傾斜布置在圓筒形殼體內(nèi)，每塊扇形折流板的投影約占據(jù)圓筒形殼體的內(nèi)截面圓的三分之一，每塊扇形折流板由一條橢圓曲邊和兩條直邊構(gòu)成，兩條直邊分別位于管束的自然間隔中，兩條直邊的長度一般不要求相等；以該扇形折流板相切橢圓的半短軸為基準(zhǔn)線，基準(zhǔn)線與殼體軸線垂直，且與該扇形折流板包含的正三角形排列布管的一條管孔中心連線重合或平行；兩條直邊與基準(zhǔn)線的夾角相等；每塊扇形折流板以基準(zhǔn)線為軸傾斜；相鄰兩塊折流板的后一塊扇形折流板的前緣邊與前一塊扇形折流板的后緣邊在折流板外圈首尾相接，每塊扇形折流板上的管孔與管板上的管孔一一對應(yīng)。

比較好的是：本實(shí)用新型的扇形折流板的直邊呈階梯狀。

比較好的是：本實(shí)用新型的相互連接的扇形折流板為雙頭螺旋方式連接。

本實(shí)用新型的扇形折流板實(shí)為橢圓扇形，由一條橢圓曲邊和兩條直邊構(gòu)成，以該折流板相切橢圓的半短軸為基準(zhǔn)線，基準(zhǔn)線與該折流板包含的正三角形排列布管的一條管孔中心連線重合或平行；由于兩條直邊的位置都在管束的自然間隔中，長度一般不相等，但兩條直邊與基準(zhǔn)線的夾角相等；兩條直邊的夾角隨傾斜角β的不同將稍大于120°；相鄰兩塊折流板的后一塊折流板的前緣邊與前一塊折流板的后緣邊在折流板外圈首尾相接，宜有少量重疊，重疊余量以方便鉆孔且不干涉相鄰管束為原則。三分橢圓螺旋折流板管殼式換熱器的折流板也可不嚴(yán)格按三等分分隔，必要時(shí)可以采用階梯形邊來適應(yīng)管束的自然間隔。三分橢圓螺旋折流板還可采用雙頭螺旋方式。

本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、殼側(cè)流體由弓形折流板方案的蛇形流動變?yōu)楸痉桨傅穆菪鲃印Ｇ罢叩牧鲃臃较虿粩喔淖儯斐蓪鳠釠]有貢獻(xiàn)的局部阻力損失，而后者的流動方向基本不變，沒有額外的阻力損失。由于各折流板覆蓋了全部流體通道，且支撐點(diǎn)間距不變，位置逐步變化，避免了弓形折流板方案的流動死區(qū)和部分管束支撐跨距過大容易產(chǎn)生共振而造成振動破壞的問題，使得本方案不僅傳熱效率提高，流動阻力減小，而且強(qiáng)度條件改善。對于殼側(cè)容積流速較大的場合，可采用雙頭螺旋折流板，以減小層距，縮小管束的支撐間距。