[發明專利]階梯式螺旋折流板及應用有該折流板的換熱器

在審

• 申請號: 201910705662.1
• 申請日: 2019-08-01
• 公開（公告）號: CN110514054A
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 王丹;顧英;陳金鋒;王海瑾;耿淑遠;韓志萍;司榮雙
• 申請（專利權）人: 中石化寧波工程有限公司;中石化寧波技術研究院有限公司;中石化煉化工程(集團)股份有限公司
• 主分類號: F28F9/22
• 分類號: F28F9/22;F28F9/24;F28D7/16
• 代理公司: 33102 寧波誠源專利事務所有限公司
• 代理人: 劉鳳欽;張群<國際申請>=<國際公布>=

本發明涉及一種階梯式螺旋折流板，包括多個在軸向上依次銜接的折流單元，折流單元包括有第一折流板及第二折流板，第一折流板為至少兩塊長度相等的矩形板，第二折流板的數量為第一折流板數量的兩倍且為扇形板，各矩形板沿雙螺旋折流板的軸向依次排布且均平行于雙螺旋折流板的軸心線，各矩形板相互交錯并在中部相交處連接從而使各矩形板的短邊到雙螺旋折流板軸心線的距離相同，各扇形板呈階梯式安裝在相鄰兩矩形板相交后構成的扇形區域中從而形成雙螺旋流道。本發明類似DNA分子的雙螺旋結構把殼體一分為二，既適用于單殼程也適用于雙殼程換熱器。流體螺旋流動使換熱器的a(傳熱系數)/P(壓降)達到普通弓形折流板的1.5～2倍，顯著提高換熱效果。

技術領域

本發明涉及換熱設備技術領域，具體指一種階梯式螺旋折流板及應用有該折流板的換熱器。

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，是使熱量由較高的流體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螺旋折流板換熱器，螺旋折流板換熱器一般由殼程、換熱管束、管板、折流板(擋板)和管箱等部件組成。現有的換熱器以單殼程換熱器較為普及，在介質流速低的情況下需要通過增加殼程數的方式來提高流速。

為了解決上述問題，授權公告號為CN206469742U的中國實用新型專利《雙殼程螺旋折流板換熱器》(申請號：CN201720120963.4)披露了一種結構，其包括殼體，殼體內腔中同軸設置筒形隔板，筒形隔板包括第一筒體、第二筒體，第一筒體與殼體內壁貼合，第二筒體的內徑小于第一筒體，第二筒體與第一筒體之間通過圓環板相連接，第二筒體的外壁與殼體內壁之間設置外螺旋折流板，第二筒體內腔中設置內螺旋折流板；殼體外壁設置殼程出口、殼程進口，其中殼程出口依次穿過殼體、第一筒體連通筒形隔板內腔。上述結構在殼程內加一個圓筒形分程隔板，將原來的單殼程改為雙殼程，提高了流體的流速，在殼程壓降不變的情況下，提高了換熱效率，可減少折流板之間的短路。

然而，上述結構實現分程是通過外筒套內筒隔離來實現，并不是通過折流板本身來實現的，成本高，并且構造復雜。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種既適用于單殼程也適用于雙殼程且制造簡單的階梯式螺旋折流板。

本發明所要解決的另一個技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種應用有上述階梯式螺旋折流板的換熱器，該換熱器制造簡單、成本低。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種階梯式螺旋折流板，其特征在于：包括多個在軸向上依次銜接的折流單元，所述折流單元包括有第一折流板及第二折流板，所述第一折流板為至少兩塊長度相等的矩形板，所述第二折流板的數量為第一折流板數量的兩倍且為扇形板，各矩形板沿所述階梯式螺旋折流板的軸向依次排布且均平行于階梯式螺旋折流板的軸心線，各矩形板相互交錯并在中部相交處連接從而使各矩形板的短邊到階梯式螺旋折流板軸心線的距離相同，各扇形板呈階梯式安裝在相鄰兩矩形板相交后構成的扇形區域中從而形成雙螺旋流道。

優選地，所述第一折流板包括三塊大小相等的且相互垂直的矩形板，第一塊矩形板的后邊緣中心處與第二塊矩形板的前邊緣中心處相連接，第三塊矩形板的前邊緣中心處與第二塊矩形板的后邊緣中心處相連接，從垂直所述階梯式螺旋折流板軸心線的方向看，各矩形板的端部位于同一圓周上。

優選地，第一塊矩形板后邊緣與第二塊矩形板前邊緣在相交處構成對稱布置的第一扇形區、第二扇形區，第二塊矩形板后邊緣與第三塊矩形板前邊緣在相交處構成對稱布置的第三扇形區、第四扇形區，第三塊矩形板后邊緣與下一折流單元中的第一塊矩形板前邊緣在相交處構成對稱布置的第五扇形區、第六扇形區，所述第一扇形區、第二扇形區、第三扇形區、第四扇形區、第五扇形區、第六扇形區中均對應安裝有一扇形板，從垂直所述階梯式螺旋折流板軸心線的方向看，各扇形板共同拼接成一個圓形區域。