[實用新型]一種湍流管殼式換熱器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822012955.5
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN209355739U
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭權(quán);李宏斌
• 申請（專利權(quán)）人: 森松(江蘇)重工有限公司
• 主分類號: F28D7/16
• 分類號: F28D7/16;F28F9/24
• 代理公司: 北京一格知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11316
• 代理人: 高利利

本實用新型涉及一種高效湍流管殼式換熱器，該換熱器由殼體、封頭、管板、管程/殼程進出口、換熱管束和折流板等構(gòu)成。其主要特征是在每根換熱管內(nèi)安裝有螺旋纏繞鋼線，螺旋纏繞鋼線的外徑約為換熱管內(nèi)徑的2/5～3/5，直徑為1～2mm。本實用新型可抑制換熱管內(nèi)流體產(chǎn)生層流，使流體發(fā)生湍流流動，從而增大冷熱流體和換熱管壁的對流傳熱系數(shù)α，進而提高換熱效率；流體形成急劇的湍流，增強了對換熱管內(nèi)壁的沖刷，可以減少污垢的附著，延長換熱器有效使用壽命，產(chǎn)生良好的節(jié)能與環(huán)保的經(jīng)濟效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于節(jié)能與環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種湍流傳熱的管殼式換熱器。

背景技術(shù)

管殼式換熱器是一種廣泛應(yīng)用于石油、化工、生物、制藥等領(lǐng)域的熱交換設(shè)備。現(xiàn)有工程實際和當(dāng)前技術(shù)下管殼式換熱器主要包括：殼體，帶封頭的管箱，管程和殼程介質(zhì)進出口 ，管板和換熱管管束及折流擋板。理論上，管殼式換熱器的傳熱主要包括換熱管內(nèi)外壁之間的熱傳導(dǎo)和流體與換熱管之間的對流傳熱。換熱器在使用中，由于現(xiàn)場條件的空間和位置要求，往往需要限制換熱器的體積和長度，因此只依靠增加換熱管數(shù)量和長度來實現(xiàn)增大換熱面積，提高換熱效率的措施局限很大。但換熱器又要保證工藝規(guī)定的傳熱要求，上述現(xiàn)狀的管殼式換熱器需要解決的問題是：在換熱器結(jié)構(gòu)和工質(zhì)確定條件下，如何通過加快冷熱流體與換熱器管之間對流傳熱的速率來提高換熱效率。

實用新型內(nèi)容

本實用新型需要解決的問題是提供一種能實現(xiàn)加快冷熱流體對流傳熱速率從而提高換熱效率的高效湍流管殼式換熱器。

一種湍流管殼式換熱器，包括殼體和內(nèi)置于殼體內(nèi)的換熱管束，本實用新型的換熱管束中間設(shè)置有垂直于換熱管束的折流板，本實用新型的殼體外側(cè)壁上設(shè)有與換熱管連通的管程進出口Ⅰ和管程進出口Ⅱ以及與殼體連通的殼程進出口Ⅰ和殼程進出口Ⅱ，本實用新型的殼體兩端分別連接有管板和封頭，其特征在于：本實用新型的換熱管束由數(shù)根換熱管平行排布組成，本實用新型的換熱管的結(jié)構(gòu)為：本實用新型的換熱管進出口端固定設(shè)置十字支撐的薄鋼環(huán)定位柱，在本實用新型的十字支撐的薄鋼環(huán)定位柱中間間沿換熱管軸線方向固定安裝支撐鋼線，本實用新型的支撐鋼線上纏繞螺旋鋼線形成金屬螺旋鋼圈。

進一步的，本實用新型金屬螺旋鋼圈每間隔4~6個螺距設(shè)置一個固定鋼柱連接支撐鋼線和金屬螺旋鋼圈。

進一步的，本實用新型的支撐鋼線的直徑為2～5mm。

進一步的，本實用新型的螺旋鋼圈直徑為1～2mm。

進一步的，本實用新型的金屬螺旋鋼圈外徑大小為換熱管內(nèi)徑大小的2/5～3/5。

本實用新型的有益效果

1.本實用新型的采用螺旋纏繞鋼線擾亂了換熱管內(nèi)流體的流動，抑制了換熱管內(nèi)流體層流的發(fā)生，流體形成湍流，提高了對流傳熱系數(shù)α，進而提高換熱效率。

2.本實用新型得換熱管束得結(jié)構(gòu)是由數(shù)根換熱管平行排布組成，本實用新型的換熱管的結(jié)構(gòu)為：本實用新型的換熱管進出口端固定設(shè)置十字支撐的薄鋼環(huán)定位柱，在本實用新型的定位柱之間換熱管軸線方向固定安裝支撐鋼線，本實用新型的支撐鋼線上纏繞螺旋鋼線形成金屬螺旋鋼圈使得流體在換熱管內(nèi)形成急劇的湍流，對換熱管內(nèi)壁的沖刷增強，這樣可以減少污垢的附著，延長換熱器的有效運行壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型湍流管殼式換熱器結(jié)構(gòu)簡圖；

圖2為本實用新型換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3本實用新型換熱管的A向剖面視圖。

1-管程進出口Ⅰ；2-管板；3-殼程進出口Ⅰ；4-殼體；5-封頭；6-殼程進出口Ⅰ；7-折流板；8-換熱管束；9-螺旋鋼圈；10-管程進出口Ⅱ；11-十字支撐的薄鋼環(huán)定位柱；12-固定鋼柱；13-定位柱。

具體實施方式