[發明專利]一種管殼式換熱器

有效

• 申請號: 201410826717.1
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN104501643A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 宋慶峰;程樂明;劉揚;史金濤
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: F28F9/24
• 分類號: F28F9/24
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

技術領域

本發明涉及換熱器技術領域，尤其涉及一種管殼式換熱器。

背景技術

隨著經濟和工業的快速發展，世界各國面臨著能源短缺的問題，所以如何高效利用已有能源是各國人們日益關注的焦點。其中，換熱器是一種在不同溫度的兩種或兩種以上流體間實現物料之間熱量傳遞的節能設備，將溫度較高的流體的熱量傳遞給溫度較低的流體，是提高能源利用率的主要設備之一。目前，應用較廣泛的換熱器為管殼式換熱器，以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。

管殼式換熱器一般由殼體、傳熱管束、管板、折流板(擋板)和管箱等部件組成。殼體多為圓筒形，管束置于殼體內部，且管束兩端固定在管板上。折流板置于殼體內，用來提高管外流體的傳熱分系數，提高殼程流體速度，迫使流體按規定路程多次橫向通過管束，增強流體紊流程度。其中，進行換熱的流體有兩種，一種是在換熱管內流動，稱為管程流體；另一種是在換熱管外流動，稱為殼程流體。流體每通過管束一次稱為一個管程，每通過殼體一次稱為一個殼程。而傳統的管殼式換熱器中，當進入換熱器內介質中的流體固含量較高時，換熱器長時間運行容易使得固體介質在換熱器中形成局部沉積，流體壓降增加，從而造成換熱效率下降，當固體介質沉積嚴重時能夠堵塞換熱器，導致整個設備報廢，從而失去換熱能力。

發明內容

本發明的實施例提供一種管殼式換熱器，能夠解決固體介質在換熱器內容易發生沉積的技術問題。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

一種管殼式換熱器，所述換熱器的殼體內傾斜設置有至少兩個弓形折流板，所述弓形折流板的傾角范圍為10～30°，相鄰所述弓形折流板交錯布置。

進一步的，所述弓形折流板至少包括單弓形折流板、雙弓形折流板或三弓形折流板中的一種形式。

進一步的，所述弓形折流板的直線邊緣處設有隔板，沿殼程流體流動方向，所述隔板向后延伸且凸出于所述弓形折流板的后端面。

進一步的，所述隔板為矩形、梯形或三角形結構。

進一步的，所述殼體內殼程流體所流經的所述隔板的邊緣處設置為光滑平面、波浪形曲面或鋸齒形曲面結構。

進一步的，所述隔板上設有通孔。

進一步的，所述隔板與所述弓形折流板的夾角范圍為90～150°。

進一步的，所述隔板的右堰高與所述隔板的左堰高的比值范圍為0～2。

進一步的，所述左、右堰高的平均值與所述殼體內直徑的比值范圍為0.02～0.15。

進一步的，所述換熱器的殼程入口或/和殼程出口處的所述殼體內設有導流筒，所述導流筒內設有第一螺旋折流板。

進一步的，所述第一螺旋流板的傾角范圍為15～20°。

進一步的，所述導流筒與所述殼體之間的環隙截面積與所述導流筒內截面積之間的比值范圍為0.3～3。

進一步的，所述殼體的外壁設有超聲波換能器，所述超聲波換能器的工作頻率為20～30kHz，振幅為20～40μm。

進一步的，所述殼體內還設有傾斜布置的第二螺旋折流板，所述第二螺旋折流板傾角范圍為10～30°。

進一步的，所述第二螺旋折流板與所述弓形折流板為交替式間隔設置。

本發明實施例提供的管殼式換熱器的殼體內設置有弓形折流擋板，使殼程流體在殼體內弓形折流板所排列形成的通道內流動，殼程流體流經每塊弓形折流板時，殼程流體需要繞過該弓形折流板才能流到下一塊弓形折流板，在此過程中，由于弓形折流板對殼程流體的阻擋作用，使殼程流體紊流程度增強；由于相鄰弓形折流板交錯布置，殼程流體沿由多個交錯布置的弓形折流板所形成的通道內流動時，殼程流體將成波浪式向前流動，進一步增強殼程流體的紊流程度，從而降低由于固體沉積而造成的殼程堵塞的風險，確保換熱器的換熱效率。

附圖說明

圖1為本發明實施例一所述的管殼式換熱器的整體結構示意圖；

圖2為圖1中所述管殼式換熱器的局部結構示意圖；

圖3為圖1中設有隔板的弓形折流板的立體結構示意圖；

圖4為圖3中隔板與弓形折流板的縱剖面連接結構示意圖；

圖5為本發明實施例二所述的管殼式換熱器的局部結構示意圖；

圖6為本發明實施例三所述的管殼式換熱器的整體結構示意圖。

附圖標記：

1、殼體，2、弓形折流板，3、管板，4、殼程入口，5、殼程出口，

6、換熱管安裝孔，7、隔板，8、導流筒，9、第一螺旋折流板，

10、超聲波換能器，11、第二螺旋折流板，12、防撞孔。