[實用新型]拼裝式連續型螺旋折流板換熱器

無效

• 申請號: 200820117711.7
• 申請日: 2008-06-13
• 公開（公告）號: CN201237459Y
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發明（設計）人: 程治方;路輝
• 申請（專利權）人: 路輝;程治方
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型涉及石油、化工、發電、冶金、食品、制藥等行業使用的管殼式換熱器，尤其涉及一種拼裝式連續型螺旋折流板換熱器。

背景技術

螺旋折流板換熱器是將折流板布置成螺旋面，使換熱器中的殼側流體呈螺旋狀流動，以實現降低殼側的流動阻力及強化傳熱目的。目前國內已經報過專利的螺旋折流板列管式換熱器產品有很多種，它們共同點是用螺旋折流板替代傳統垂直弓型折流板，它們的不同點在于螺旋折流板的形式和排列方式差別很大，目前已經投放市場和準備投放市場的大約有非連續型螺旋折流板和連續型螺旋折流板兩大類，并以此為基本形式派生出多種不同的應用結構，其特點如下：一是非連續型螺旋折流板換熱器，其折流板形狀是四分之一殼橫截面的扇形，由2—4塊扇形截面折流板搭建成一個近似螺旋面，間斷狀地自殼程進口處向出口處推進，這種形式的換熱器螺旋折流板可以使殼側流體呈近似螺旋流動，單位壓降換熱能力相對弓型折流板有很大提高，但由于非連續型螺旋折流板的布置不可避免地存在較大漏流現象，因此其綜合性能(即相同流量下的換熱能力)在某些場合和某些工況下可能還不及弓型折流板換熱器。二是連續型螺旋折流板換熱器，其折流板形狀呈完全螺旋面，整個殼程的折流板被加工成為一個自殼體進口向出口推進的不間斷整體，這樣介質在殼體內可以做到相對連續平穩旋轉流動，避免了大斜度折返或較大面積的漏流帶來的嚴重壓力損失，由于折流板是螺旋分布使得殼程介質流形成一個旋渦，從圓心到半徑方向存在較大的速度梯度，這個速度梯度場能在管子表面產生湍流，使邊界層減薄并有效地提高膜傳熱系數。但這類螺旋折流板換熱器加工十分復雜，不僅因為較傳統垂直弓形折流板換熱器加工制造成本高限制了推廣應用，也給產品的進一步大型化帶來困難。此外因為結構的原因，這類螺旋折流板總存在一個不能覆蓋殼程的殼體中心區域，需要采取其它輔助結構來彌補。

發明內容

為了克服上述缺陷，本實用新型的目的是提供一種拼裝式連續型螺旋折流板換熱器，它由主體結構1、折流板2、聯結板3、傳熱管5組成。主體結構包括換熱器殼體、殼體兩端的兩個管板以及殼側進、出口管；折流板呈扇形，其一側直邊與聯結板成90°角連接，將同一圓橫截面上形狀為N*2分之一圓橫截面的扇形折流板的另一直邊與相鄰的折流板的聯結板連接，每塊折流板與殼體的軸線呈一定角度，形成自殼程進口處向出口處推進的N殼程螺旋通道。折流板的個數與換熱器殼程通道數N的關系為N*2。在螺旋折流板上設有貫穿傳熱管的孔，所述的傳熱管穿過螺旋折流板上的孔與兩個管板垂直固定，在管板或其它工藝裝備的引導下拼裝成一個具有全封閉式螺旋流道的螺旋折流板換熱器。

本實用新型的拼裝形式還可以表現為：換熱器由主體結構、折流板、聯結板、傳熱管組成。主體結構包括換熱器殼體、殼體兩端的兩個管板以及殼側進、出口管；折流板呈扇形，其一側直邊與聯結板成90°角連接，折流板由金屬材料制成，形狀呈扇形，將同一圓橫截面上形狀為N*2分之一圓橫截面的扇形折流板一側直邊與聯結板成90°角連接，若干個同一象限的下一層折流板和聯結板上下依次組裝構成折流板連接組板，每塊折流板與殼體的軸線呈一定角度，在折流板連接組板上設有貫穿傳熱管的孔，所述的傳熱管包括傳熱器中N*2分之一的傳熱管，折流板連接組板與傳熱器中N*2分之一的傳熱管共同構成一個管束組，管束組的個數與換熱器殼程螺旋通道數N的關系為N*2。將N*2個管束中的各聯結板與相鄰折流板依次連接，即可形成一個由若干折流板自殼程進口處向出口處推進的N*2程螺旋通道，再在管板或其它工藝裝備的引導下拼裝成一個具有全封閉式螺旋流道的螺旋折流板換熱器。拼裝式連續型螺旋折流板換熱器可以使殼程流體呈完全螺旋狀流動，沒有任何短路分流或湍流。

所述螺旋折流板的連接方向可以是順時針也可以是逆時針。

由于拼裝式結構解決了換熱器大型化的困難，可以在一個主體結構中設置多程螺旋通道，除單殼程由四個管束組件拼裝而成外，雙殼程由四個管束組件拼裝而成，三殼程由六個管束組件拼裝而成，依此類推。