[实用新型]采用自支撑的矩形缩放管管束换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及换热器，特别涉及一种采用自支撑的矩形缩放管管束换热器。 

背景技术

现有的换热器技术有多种，有在工业中广泛应用的各类管壳式换热器，如传统的弓形折流板支撑普通光滑管束的管壳式换热器，采用空心环网板及旋流网板支撑缩放管束的强化传热管壳式换热器(中国专利：ZL200420015378.0与ZL200420088741.1)等，也有多种板式换热器，如平板板式换热器与波纹板板式换热器等，还有采用旋流片支撑的矩形缩放管管束换热器及其强化传热方法(中国专利：ZL200710029118.7)。 

管壳式换热器的优点是机械密封性好，承压能力高，管程与壳程冷热两侧流道之间的密封只有管束两端管子与管板之间的焊接或胀接密封，因此可以应用于许多高温与高压的换热场合，而且管程与壳程的传热管流道面积较大，不易被污垢堵塞，便于清理，流体的流动阻力较低，换热器的操作能耗较少，但缺点是传热管的管壁厚度较大(1～4mm)，在一定换热面积的条件下换热器的金属材料消费较多，板式换热器的优点是单位换热器体积内换热面积较大，换热器紧凑，可以采用薄壁金属板(0.2～0.8mm)作为换热元件，在相同换热面积的条件下金属材料的消费远低于管壳式换热器，但缺点是换热器的机械密封难度大，冷热两侧流道之间的密封长度包括每块换热板面在冷热两侧的四周边，共计8条边界的密封，需要密封的边界太长，固容易产生流体泄漏，不宜用于高温与高压的换热场合，而且板式换热器的板间距较小，流体流动阻力较大，容易造成污垢堵塞，换热器的操作能耗较大，换热器流道不容易清理，因此普通的板式换热器不能适用于高温，低密度，巨大体积流量的烟气与烟气之间的换热，针对上述管壳式换热器与板式换热器的优缺点，实用新型人曾提出采用旋流片支撑的矩形缩放管管束换热器及其强 化传热方法(中国专利：ZL200710029118.7)，可以较好克服上述换热器存在的缺点和发挥其优点，但问题是在管外压力较大时板面容易产生形变，为此，实用新型人进一步提出一种采用自支撑的矩形缩放管管束换热器及其强化传热方法，以改善其板面支撑强度。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有的换热器技术对于管壳式换热器金属材料消费较大，而板式换热器容易泄漏，且操作能耗较高的缺点，提供一种适用于高温，低密度，且板面自身具有自支撑能力，可以适合于巨大体积流量烟气与烟气之间换热的采用自支撑的矩形缩放管管束换热器。 

本实用新型的换热器通过下述技术方案实现： 

采用自支撑的矩形缩放管管束换热器，包括筒体5、置于筒体5内且沿筒体轴向的若干个宽度不一且相互平行的矩形缩放管管束4、置于矩形缩放管管束4两端的管板2、与两端管板2相连的上下封头1、9及换热器管程与壳程的进出接口(10、12、3、11)，管程的进出接口(10、12)与上下封头(1、9)连接，壳程的进出接口(3、11)与筒体5连接，在矩形缩放管4的两块平行板面间沿横向等距压制有若干条两板间对称的轴向凹槽13，两板间轴向凹槽13的底端抵触相接，可以抵御管外对板面的形变压力，在矩形缩放管管束的管间沿轴向在板面的凹槽13处均匀间隔分置旋流片8，作为管与管之间的管间支持物，旋流片8的中心线与矩形缩放管4的轴心线方向一致，横向相邻的旋流片的旋向相反，轴向相邻的旋流片的旋向相同。 

为进一步实现本实用新型的目的： 

有益的是，所述自支撑矩形缩放管4由两块两侧封闭的平行粗糙板面构成，两板之间相隔一定的板间距，两块板面上沿横向等距压制有若干条两板间对称的轴向凹槽13，两板间轴向凹槽13的底端抵触相接，可以抵御管外对板面的形变压力。 

有益的是，所述自支撑矩形缩放管4的粗糙缩放肋面为周期性波形起伏的粗糙肋面，其波形可以是折线波或曲线波，波形起伏的方向沿矩形管的轴向，波高为矩形管板间距的1.5％～20％，波间距为矩形管板间距的10％～ 100％。 

有益的是，所述自支撑矩形缩放管4的板面自支撑凹槽13可以是圆弧形或梯形凹槽，凹槽的深度为矩形管板间距的50％，相邻凹槽的横向间距为矩形管板间距的1～10倍。 

有益的是，所述旋流片8为在片状短扭带，旋流片8的扭角为180～360度，旋流片8的扭率为1.5～10。 

有益的是，管间的旋流片8在矩形缩放管4的板面凹槽13处沿轴向间隔安置，旋流片8与相邻的矩形缩放管4的外壁相接触。