[實(shí)用新型]一種換熱器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220382731.3
• 申請(qǐng)日: 2012-08-03
• 公開（公告）號(hào): CN203011191U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚新;路輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 譚新;路輝
• 主分類號(hào): F28D7/00
• 分類號(hào): F28D7/00;F28F9/013;F28F9/24
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于熱能工程及換熱器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于軸向支承板的非線性螺旋折流板換熱器。?

背景技術(shù)

當(dāng)前國(guó)內(nèi)普遍使用的垂直弓形折流板列管式換熱器存在流動(dòng)滯止區(qū)、壓降高、管束易出現(xiàn)振動(dòng)損傷、污垢容易沉積等棘手難題，近年發(fā)展起來(lái)的螺旋折流板換熱器正逐步將其取代。?

20世紀(jì)60年代誕生了螺旋折流板換熱器的設(shè)計(jì)思想，80年代其工業(yè)原型機(jī)非連續(xù)型螺旋折流板換熱器誕生，其特點(diǎn)是殼程流體運(yùn)動(dòng)呈螺旋方式，折流板多為四分之一扇形，每塊折流板與殼體軸線形成一定的夾角，與殼體內(nèi)壁及傳熱管外壁形成了半封閉的近似螺旋流道，這種半封閉的螺旋流道結(jié)構(gòu)使殼程介質(zhì)呈現(xiàn)螺旋運(yùn)動(dòng)，起到了提高換熱效率的目的，降低了管束振動(dòng)損傷，延長(zhǎng)了換熱器的使用壽命，數(shù)千臺(tái)同類廣泛應(yīng)用于石化、核電、冶煉等領(lǐng)域。實(shí)踐證明，螺旋隔板換熱器的傳熱系數(shù)最大為弓形隔板換熱器的1.39倍，隨著螺旋角的不同壓降最大可降60%。但是，由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，相鄰的兩塊扇形折流板之間存在三角形缺口，無(wú)法解決殼程流體漏流短路問(wèn)題。此外，定距管套在傳熱管外，損失了部分換熱面積，也增加了組裝難度。?

為了解決上述課題，近20年來(lái)，陸續(xù)出現(xiàn)了多種全封閉連續(xù)型螺旋折流板換熱器，其中兩種較有代表性，一種是帶中心孔結(jié)構(gòu)的連續(xù)型螺旋折流板換熱器，另一種是與本實(shí)用新型有關(guān)的有軸向支撐板結(jié)構(gòu)的連續(xù)型螺旋折流板換熱器。?

帶中心孔的連續(xù)型螺旋折流板換熱器，利用中心軸向假管來(lái)支撐折流板，并封閉流道，有效解決了非連續(xù)螺旋折流板換熱器的漏流問(wèn)題，使殼程壓降損失減小，換熱效率提高顯著。但是，假管降低了管狀殼體空間的利用率，換熱器緊湊性下降，制造難度加大，給產(chǎn)品的進(jìn)一步大型化和推廣應(yīng)用帶來(lái)困難。?

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了提供一種基于軸向支承板的非線性螺旋折流板換熱器，實(shí)現(xiàn)了全殼程螺旋封閉多流道的非線性、三維可變的流道結(jié)構(gòu)、豐富了多流道截面的種類和形狀，為改變流道底層層流特性，強(qiáng)化其湍流水平，提高Re（雷諾準(zhǔn)數(shù)）和傳熱效率提供新的手段。?

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取如下方案：?

一種換熱器，所述換熱器包括兩端分別設(shè)有管箱和管板、內(nèi)設(shè)換熱管和折流板的管狀殼體；設(shè)于所述管狀殼體上且與所述管狀殼體軸向垂直的殼程進(jìn)口和殼程出口；和設(shè)于所述管箱上的管程進(jìn)口和管程出口；所述管箱與所述管板固定連接，所述管板位于所述管箱和折流板之間，支撐件位于管狀殼體內(nèi)部，其包括支撐板，所述支撐板相互呈α角且呈輻射狀均勻分布，其一邊相互重合成為支撐件的中心軸線，所述支撐板設(shè)于中心軸線與管狀殼體內(nèi)壁之間，相鄰支撐件以軸向首尾相連并依次以相同的螺旋方式旋轉(zhuǎn)β角，且β角小于α角，所述折流板螺旋方式固定連接相鄰支撐件上相鄰支撐板并封閉β角，所述換熱管依次穿過(guò)折流板、限位嵌體和管板，與管板垂直固定，且通過(guò)螺栓與管箱連接。?

所述支撐件和折流板之間形成的螺旋流道的數(shù)量與支撐板的數(shù)量相等，所述螺旋流道的螺旋方式為左手螺旋或右手螺旋，所述螺旋流道的螺距通過(guò)所述支撐件的中心軸的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。?

所述支撐板表面設(shè)有引伸凸起，所述換熱管的表面經(jīng)過(guò)噴砂打毛處理。?

所述支撐件包括單個(gè)支撐板，所述支撐件和折流板之間形成單流道，所述支撐板的形狀為3～7邊形，其一邊相互重合成為支撐件的中心軸，其另一端緊貼所述管狀殼體內(nèi)壁，所述折流板為三角形時(shí)，折流板的形狀為扇形，支撐板的形狀為4～7邊形時(shí)，其為扇形和三角形組合折流板。?

所述支撐件包括兩個(gè)支撐板，所述支撐件和折流板之間形成雙流道，所述支撐件的形狀為菱形、凸鷂形、凹鷂形或平行四邊形，其一邊相互重合成為支撐件的中心軸，其另一端緊貼所述管狀殼體內(nèi)壁，所述折流板為扇形。?

所述支撐件包括兩個(gè)支撐板，所述支撐件和折流板之間形成雙流道，所述支撐板的形狀為梯形，其一邊相互重合成為支撐件的中心軸，其另一邊緊貼所述管狀殼體內(nèi)壁，所述折流板的形狀為扇形。?

所述支撐件為4～7邊形支撐板構(gòu)筑的支撐件，通過(guò)扇形和三角形組合的折流板連接兩個(gè)相鄰支撐件上的相鄰支撐板并封閉β角。?

所述限位嵌體設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上，設(shè)置在管板、管狀殼體、折流板端部和換熱管所構(gòu)成的空間內(nèi)，所述限位嵌體為圓心角為β角的圓柱三角形嵌體結(jié)構(gòu)，所述斜面為扇形或扇形與三角形組合形。?

所述換熱器為管板式換熱器、浮頭式換熱器或U型管式換熱器。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于：?