[實用新型]具有分流效應的折流板支撐結構及其管殼式換熱器

有效

• 申請號: 201921405205.2
• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN210741170U
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 楊威;鄧科;樊進國;欽書麗;王江;劉楊;季敏東
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;F28F9/24;F28F27/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 管高峰

本實用新型公開了具有分流效應的折流板支撐結構及其管殼式換熱器，在管殼式換熱器中間隔布置有若干塊能夠形成折流流路的折流板，在相鄰兩塊折流板之間增設一塊分流支撐板，分流支撐板具有缺口區、布管區和非布管區并且非布管區上設置有至少一個分流窗口，分流支撐板的裝配滿足：分流支撐板的缺口區與上一級折流板的缺口區布置方向相反并且與下一級折流板的缺口區布置方向相同。管殼式換熱器采用了上述具有分流效應的折流板支撐結構。本實用新型可明顯減小換熱管束的無支撐跨距，有利于減小流動死區并提高換熱效率，顯著降低流體橫向沖刷管束的流速，避免產生管束振動問題。在同樣布管數量的情況下，管束間距更小、管束布置更為緊湊且換熱器的傳熱經濟性更高。

技術領域

本實用新型涉及換熱器結構改進的技術領域，更具體地講，涉及一種具有分流效應的折流板支撐結構及其管殼式換熱器。

背景技術

在電站輔機中，隨著機組參數的提高，前置蒸汽冷卻器的加熱蒸汽的壓力、溫度和流量愈大。工程中的前置蒸汽冷卻器一般為U形管式的單殼程結構，折流形式為單弓形或雙弓形折流板。由于蒸汽流量大、比容高，流體橫向掠過管束的流速較高，易引起管束的振動并影響設備的壽命及性能。

為了杜絕管束振動并降低換熱管的沖刷磨蝕，工程上使用的常規方法有：

其一，改變管束的折流方式以降低流速，比如采用雙弓形或三弓形折流板等。該方法存在以下問題：1)多弓形折流板換熱管的穿管裝配難度大，折流板裝配中工裝支撐多；2)蒸汽流速大，其折流板后的流動死區效益增加，流體在折流板間掠過管束的流速分布極不均勻，換熱管的有效換熱面積減小，換熱效率低下，嚴重影響換熱器的綜合傳熱性能。

其二，采用增加換熱管間距以增大其通流面積。該方法存在以下問題：1)換熱管數量相同時其管束直徑大幅增加；2)管板直徑、厚度相應增加，筒體直徑和壁厚均會相應增加，換熱器的成本會大幅提高，其經濟性較差；3)管板、筒體厚度的增加，降低了設備隨負荷變化的適應性；4)增加了蒸汽的冷卻器的制造成本及運輸成本，也增加了土建成本。

其三，增大折流板間距以增加橫向流通面積。該方法雖降低了蒸汽流速，減少換熱管的磨蝕，但也增加了折流板的無支撐跨距，降低了管束的極限流速，降低了管束的抗振動能力，易引起管束的振動。

實用新型內容

針對橫向沖刷管束流速與換熱管無支撐跨距相矛盾的問題，本發明仍然采用單弓形折流板的總體布置形式，僅僅在折流板之間增加具有分流效應的分流支撐板，形成具有分流效應的折流板支撐結構及其管殼式換熱器。

本實用新型的一方面提供了一種具有分流效應的折流板支撐結構，在管殼式換熱器中間隔布置有若干塊能夠形成折流流路的折流板，在相鄰兩塊折流板之間增設一塊分流支撐板，所述分流支撐板具有缺口區、布管區和非布管區并且非布管區上設置有至少一個分流窗口，其中，所述分流支撐板的裝配滿足：所述分流支撐板的缺口區與上一級折流板的缺口區布置方向相反并且與下一級折流板的缺口區布置方向相同。

根據本實用新型具有分流效應的折流板支撐結構的一個實施例，所述折流板為具有缺口區、布管區和非布管區的單弓形折流板，換熱管束布置為穿過折流板的布管區和分流支撐板的布管區，所述折流板與管殼式換熱器的定距管、拉桿及管板組成完整的換熱管束支撐結構。

根據本實用新型具有分流效應的折流板支撐結構的一個實施例，所述分流支撐板上的分流窗口為方形孔、圓形孔、異形孔或組合孔，所述分流窗口的流通面積為縱向總流通面積的10％～40％。

根據本實用新型具有分流效應的折流板支撐結構的一個實施例，所述分流窗口的流通面積隨著分流支撐板距離管殼式換熱器的蒸汽進口之間的距離增加而逐漸遞增，其中，控制增幅為2％～20％。

根據本實用新型具有分流效應的折流板支撐結構的一個實施例，所述分流支撐板上的分流窗口在分流支撐板上的設置位置距離布管區中的最外排管束100mm～250mm。