[實用新型]一種雙扭轉流換熱器

有效

• 申請號: 201920992899.8
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN210321332U
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 古新;王通通;陳衛杰;方運閣;宋帥
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: F28D7/16
• 分類號: F28D7/16;F28F9/22
• 代理公司: 鄭州德勤知識產權代理有限公司 41128
• 代理人: 蘇志洋

本實用新型提供一種雙扭轉流換熱器，包括殼體、若干換熱管和若干組折流板，所述換熱管穿設與所述折流板上，所述折流板傾斜設置且與所述換熱管的夾角均相同，所述折流板呈周期排布，每個周期中包括四組折流板，每組內包括至少兩個平行的折流板，其中，前兩組折流板相互正交，后兩組折流板也相互正交，前兩組各折流板交點的連線與后兩組各折流板交點的連線垂直。該雙扭轉流換熱器集合螺旋流與扭轉流各自的優點，壓降小且換熱系數高，便于裝配，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本實用新型涉及一種換熱設備，具體的說，涉及了一種雙扭轉流換熱器。

背景技術

換熱器廣泛應用在化工、石油、能源、動力、冶金、制冷、交通等眾多工業領域，其主要作用是完成工藝過程的熱量交換和余熱利用，其傳熱和流體流動性能的優劣對工業過程的投資、能耗、安全經濟運行、污染物排放等均產生顯著影響。換熱器中以管殼式換熱器使用最多，應用技術最為成熟，弓型折流板換熱器更是占到了管殼式換熱器總量的70％左右，但其流阻大、能耗高等缺陷尚未得到根本改觀。

上世紀60年代研究人員提出了連續型螺旋折流板換熱器的設想，這種換熱器可以極大程度的消除弓形折流板換熱器殼程流動死區，使流體的流線更加圓滑，有效降低了管殼式換熱器的殼程壓降，同等泵功下，換熱系數明顯提升，但連續型螺旋折流板換熱器卻存在折流板加工安裝難度大且換熱管與折流板配合困難的問題；針對上述問題，前捷克斯洛伐克國家化工設備研究所科學家Lutcha和Nemcansky于90年代首次提出了四分螺旋折流板結構，以扇形板代替連續型螺旋折流板，依靠折流板的傾斜搭接布置方法產生螺旋流，這種結構在扇形板搭接處存在不連續性，形成三角形漏流區，降低了換熱器的換熱性能，這種換熱器的殼程壓降和傳熱系數在大流量時均低于弓形折流板換熱器，換熱效率不高。

近年來，中國專利CN201621266057.7公開了一種類梯形傾斜折流板管殼式換熱器，類梯形傾斜折流板正交布置以改變殼體中流體的流向，提高擾流效果，提高殼程流體的平均流速和湍流程度，與弓形折流板相比，降低殼程壓降，與連續螺旋折流板相比，加工工藝更加簡單，但是這種種類梯形傾斜折流板管殼式換熱器的換熱系數要低于連續螺旋折流板。中國專利CN201810650108.3公開了一種扭轉流管殼式換熱器，采用滴形管代替常規直型管，以有效提高換熱器的換熱系數，但是滴形管為異型管加工與安裝比較復雜，不利于工業應用。

為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有技術的不足，從而提供一種雙扭轉流換熱器。

為了實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：

一種雙扭轉流換熱器，包括殼體、若干換熱管和若干組折流板，所述換熱管穿設于所述折流板上，所述折流板傾斜設置且與所述換熱管的夾角均相同，所述折流板呈周期排布，每個周期中包括四組折流板，每組內包括至少兩個平行的折流板，其中，前兩組折流板相互正交且相鄰的側邊相接觸，后兩組折流板也相互正交且相鄰的側邊相接觸，前兩組各折流板交點的連線與后兩組各折流板交點的連線垂直。

基于上述，所述折流板與所述換熱管的夾角為θ，20°≤θ≤70°，所述前兩組折流板與所述后兩組折流板的軸向間距為其中R為所述殼體的半徑。

基于上述，若干組矩形板按照所述折流板的排布方式進行固定后，再由和所述殼體半徑相同的環形刀具切割得到若干組所述折流板；其中，所述矩形板的高度為所述矩形板的寬度比所述殼體半徑大(5～6)mm的矩形板。

基于上述，每組內各所述折流板的間距為其中h為各所述換熱管的管間距。