[实用新型]一种换热器用折流板结构有效
申请号: | 201120258351.4 | 申请日: | 2011-07-19 |
公开(公告)号: | CN202216610U | 公开(公告)日: | 2012-05-09 |
发明(设计)人: | 许仁春;施程亮;陆亚东 | 申请(专利权)人: | 中国石油化工股份有限公司;中国石化集团宁波工程有限公司;中国石化集团宁波技术研究院 |
主分类号: | F28F9/24 | 分类号: | F28F9/24 |
代理公司: | 宁波诚源专利事务所有限公司 33102 | 代理人: | 刘凤钦 |
地址: | 100728 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 器用 板结 | ||
技术领域
本实用新型涉及到换热器结构,具体指一种换热器用折流板结构。
背景技术
换热器是实现冷热流体之间热量传递的换热设备,在石油、化工、冶金、食品等行业普遍使用。列管式换热器又名管壳式换热器,由于适应性好,使用最广泛。固定管板式换热器是列管式换热器的一种,具有结构简单、制造容易、价格低廉等诸多优点,在石油化工生产中被大量使用。
在工程设计过程中,固定管板式换热器较多的采用了冷热物料逆流进行换热,这种情况下换热器的换热系数大,平均传热推动力大,传热效果好,在传递同样的热量前提下,所需的换热面积小,相应换热器的规格尺寸也变小,节省了设备投资。
在对原有化工装置进行技术改造时,需要对原始设计工况进行修改和调整,造成原有换热器的换热面积和热负荷不能满足技术改造后实际运行工况的要求。对于换热面积偏小的原有换热器一般不再利旧,而是重新设计新换热器替换掉。对于换热面积偏大的原有换热器不经改造也不能直接投入使用,否则会出现冷热流体换热后热流体出口温度偏低,同时冷流体出口温度偏高等问题。因此,对于换热面积偏大的换热器,工程设计过程中经常采取技术上的措施改造后再加以利旧。
通常换热面积偏大的换热器利旧时采取的技术措施主要有两种,第一种措施是将换热器内的部分换热管堵塞,减少流体的流通面积和热交换面积,达到降低换热器的换热负荷目的。但将部分换热管道堵塞会导致通过管程的流体流动阻力增大,即流体通过换热器的压力降变大,造成整个系统的压缩功或泵功率消耗变大,增加了装置的能耗;第二种措施是将原先通过换热器的部分冷流体或热流体让其通过旁路,减少进入换热器的流体流量。但在实际操作过程中经常发生流体不走旁路的问题,原因是旁路管线一般较长,流体通过管道的阻力较大,而通过管程的流体由于换热器本身规格尺寸偏大阻力小,所以就发生了需要走旁路的流体走管程而不走旁路现象。工程中为了解决流体不走旁路这个新问题,人为的在换热器前面增加调节控制阀门,利用阀门的截流原理来增大流体通过换热器的阻力,这不仅会导致改造的费用增加,同时也会引起流体的压力降增加,同样会造成整个系统的压缩功或泵功率消耗变大,增加了装置的能耗,所以采取此措施效果也不甚理想。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种不需额外添加辅助装置且不会增加装置能耗的管板式换热器用折流挡板结构。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:该换热器用折流板结构,包括间隔设置在换热器壳程内的多块折流挡板,所述折流挡板对应于换热器的各换热管间隔设有供各换热管穿过的多个管孔,其特征在于所述折流挡板上还间隔设有供换热器壳程内的换热介质垂直于各所述折流挡板穿行的多个流体孔。
为了保证折流挡板的结构强度,各所述的流体孔设置在相邻的所述管孔所围护形成的空白区域上。
较好的,所述流体孔的截面积小于所述管孔的截面积。
在固定管板式换热器中所安装的径向壳程折流挡板,主要是起到防止流体短路,增加流体速度以及支撑换热管的作用,同时还起到强制流体按规定路径多次错流通过管束,流体湍流程度大为增加,提高了换热管外的传热膜系数,强化了换热器的传热。折流挡板弓形缺口的大小以及折流挡板之间的间距均会影响管外的传热膜系数。
因此,要降低换热器的换热效率,只要设法改变换热管外的传热膜系数就可以达到目的,而换热管外的传热膜系数与折流挡板有直接的关联。对于一台在技术改造过程中已经存在的且换热面积偏大的换热器,若想继续使用,通过改变折流挡板弓形缺口或改变折流挡板间距均有困难,原因是折流挡板对换热器内的换热管具有支撑和稳定作用。但可以在维持折流挡板弓形缺口和间距不变的情况下,在折流挡板上打出一些小孔,降低管外流体的速度以及改变流体通过管束的错流程度,进而达到降低换热管外的传热膜系数目的,此改造方案容易实施、安全可靠且改造费用低廉,且不需要增加额外的辅助装置,同时也不会增加能耗。
与现有技术相比较,本实用新型通过折流挡板打孔来改变换热器的换热效率,使流体通过换热器时的湍流程度降低,换热管外的传热膜系数变小,降低了换热器的换热效率,并且流体通过换热器的压力降由于折流挡板打孔,不是增大而是降低,节约了后系统的压缩功或泵功率消耗;另外,折流挡板打孔技术也不用增加控制调节阀门来让流体走旁路,节省了技改费用且降低了装置能耗。
附图说明
图1为本实用新型实施例中换热器的平面结构示意图;
图2为本实用新型实施例中折流挡板结构的局部放大图;
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