[發明專利]一種具有旋轉射流的管殼式換熱器

無效

• 申請號: 201310305105.3
• 申請日: 2013-07-20
• 公開（公告）號: CN103363821A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 孫海陽;劉曉東
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10;F28F1/36;F28F9/24
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 冷錦超;吳立

技術領域

本發明涉及一種具有旋轉射流的管殼式換熱器，具體涉及一種核能、動力、煉油、化工、石油化工等領域中用于兩種流體進行熱交換的管殼式換熱器。

背景技術

管殼式換熱器廣泛應用于石油化工、電力、環保等工業領域。管殼式換熱器通常包括管箱、管板、殼體、多個折流板、多個換熱管、拉桿和定距管等。其中折流板除在一種具有旋轉射流的管殼式換熱器的殼體內支撐換熱管之外，主要起到使殼程流體按特定的路徑流動，提高殼程流體的流速、增加湍流程度、改善傳熱特性的作用。

現有的管殼式換熱器的折流板包括弓形折流板和螺旋折流板兩種。普通的弓形折流板為平板式的，即通常為圓形的平板截成缺口弓形，沿著換熱器殼體和螺旋肋片管的軸線方向間隔布置，并且相鄰兩個折流板的缺口相互錯開，使殼程流體在殼體內沿軸線形成迂回流動。這種弓形折流板會引起殼程流體流動速度分布不合理，有效流通面積較小，流動阻力大。螺旋折流板是將多塊折流板沿殼體軸線布置成近似螺旋面，使換熱器的殼程流體呈螺旋狀連續流動。例如公告號為CN2655156Y的實用新型專利中公開的管殼式換熱器中設置的折流板為螺旋折流板，由兩塊或四塊扇形平板拼接成近似螺旋面。這類螺旋折流板雖然使殼程流體流動形式更合理，增大有效流通面積，減小流動阻力，但是與弓形折流板相比，螺旋折流板安裝困難，加工成本高，產品精度難以保證，不利于工業標準化。

發明內容

本發明克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題是提供了一種結構簡單、合理，有效降低流動阻力，增大流通面積和湍流效果，減少殼程死區，熱交換效率高的具有旋轉射流的管殼式換熱器。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：一種具有旋轉射流的管殼式換熱器，包括：殼體和設置在殼體兩端的管箱，其中殼體的一端管箱上設置有管程流體進口，另一端管箱上設置有管程流體出口，殼體上設置有殼程流體進口和殼程流體出口，所述殼體內部設置有用于連通兩個管箱的多個換熱管和設置有多個平行設置的折流板，每個折流板上均設置有多個通孔，每個換熱管通過通孔垂直且貫穿各折流板，所述每個換熱管上均設置有多個旋向相同的螺旋肋片。

所述螺旋肋片的截面正投影呈圓環狀，其外圓直徑與通孔的直徑相同。

相鄰兩個所述換熱管上的螺旋肋片的旋向相反。

所述螺旋肋片的螺旋角為10-90度。

所述螺旋肋片的數量至少為3個。

所述螺旋肋片與換熱管的管壁垂直設置。

本發明與現有技術相比所具有的有益效果為：本發明中換熱管貫穿折流板，且換熱管上設置有螺旋肋片，當殼體內流體流動時，流體穿過換熱管與折流板通孔之間的間隙從而形成螺旋射流，這樣使殼體內流體的流動形式更加合理，有效增大殼體內流體的流通面積和流體的湍動效果，減小流動死區，降低流動阻力，進而提高換熱器的換熱效率；同時本發明的結構簡單、合理，易于安裝，有利于工業標準化。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明中折流板的結構示意圖。

圖3為本發明中換熱管的結構示意圖。

圖4為圖3的左視圖。

圖中：1為殼體，2為管箱，3為換熱管，4為折流板，5為通孔，6為螺旋肋片，7為管程流體進口，8為管程流體出口，9為殼程流體進口，10為殼程流體出口，11為鞍座。

具體實施方式

如圖1至圖4所示，一種具有旋轉射流的管殼式換熱器，包括：殼體1和設置在殼體1兩端的管箱2，其中殼體1的一端管箱2上設置有管程流體進口7，另一端管箱2上設置有管程流體出口8，殼體1上設置有殼程流體進口9和殼程流體出口10，所述殼體1內部設置有用于連通兩個管箱2的多個換熱管3和設置有多個平行設置的折流板4，每個折流板4上均設置有多個通孔5，每個換熱管3通過通孔5垂直且貫穿各折流板4，所述每個換熱管3上均設置有多個旋向相同的螺旋肋片6。

所述螺旋肋片6的截面正投影呈圓環狀，其外圓直徑與通孔5的直徑相同。

相鄰兩個所述換熱管3上的螺旋肋片6的旋向相反。

所述螺旋肋片6的螺旋角為10-90度。

所述螺旋肋片6的數量至少為3個。

所述螺旋肋片6與換熱管3的管壁垂直設置。