[发明专利]管壳式换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于核能、动力、炼油、化工、石油化工等工业部门的工艺过程换热设备，更具体地说，本发明涉及一种管壳式换热器。

背景技术

目前，管壳式换热器中通常使用如图1所示的弓形折流板10，但是，这样的换热器存在很多问题：第一、弓形折流板10会使壳侧流体横掠换热管，容易引起诱导振动；第二、弓形折流板10的存在会使流体在壳侧筒体内形成流动死区12，因而降低了换热效率；第三、弓形折流板10使得壳侧流体垂直冲击壳侧筒体内壁而引起较大的沿程压降。

为了解决上述问题，近年来，业界开发了一些使用螺旋折流板的新型管壳式换热器，螺旋折流板使壳侧流体呈螺旋状流动，从而克服了弓形折流板换热器的缺点，不仅降低了流动阻力，而且促进了强化传热。例如，现有一种采用连续曲面的连续螺旋折流板换热器，相对弓形折流板换热器而言，该种换热器可以有效减小流动阻力及漏流。但是，连续螺旋折流板换热器的加工较为复杂，因此不易生产，难于大量使用。

有鉴于此，确有必要提供一种流动阻力小、换热效率高且易于加工的管壳式换热器。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种流动阻力小、换热效率高且易于加工的管壳式换热器，以克服现有管壳式换热器的缺点。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种管壳式换热器，其包括壳侧筒体、管箱筒体、管板和换热管，换热管固定于管板且主体设置在壳侧筒体中，壳侧筒体中布置有扇叶形折流板。

作为本发明管壳式换热器的一种改进，所述扇叶形折流板包括扇叶和连接各扇叶的连接部。

作为本发明管壳式换热器的一种改进，所述扇叶形折流板均匀布置于壳侧筒体内，相邻扇叶形折流板上的扇叶彼此错开一定角度，形成螺旋形导流布置。

作为本发明管壳式换热器的一种改进，所述相邻扇叶形折流板上的扇叶彼此错开的角度为30度。

作为本发明管壳式换热器的一种改进，每一扇叶形折流板由一圆板制成，其连接部为圆形，扇叶分别由圆板的连接部外的扇形区域以各自的角等分线为中心轴同向扭转后切割加工而成。

作为本发明管壳式换热器的一种改进，所述扇形区域以角等分线为中心轴的扭转角度为25度。

作为本发明管壳式换热器的一种改进，每一扇叶形折流板上的扇叶片数为三片，每一扇叶的扇形夹角为60度。

作为本发明管壳式换热器的一种改进，所述扇叶形折流板的扇叶上开设有供换热管穿过的换热管孔，换热管为U型，其主体位于壳侧筒体内并由扇叶形折流板支撑，管箱筒体通过管板与壳侧筒体相连，管箱筒体上开设有管侧进口管嘴和管侧出口管嘴，换热管的两端贯穿管板后，其进出口分别与管侧进口管嘴和管侧出口管嘴连通。

作为本发明管壳式换热器的一种改进，所述管壳式换热器还包括固定于壳侧筒体一端部的壳侧封头和固定于管箱筒体一端部的管侧封头，壳侧筒体的两端分别开设有作为壳侧流体进出口的壳侧进口管嘴和壳侧出口管嘴，管箱筒体通过管侧法兰和管板连接，管板焊接在壳侧筒体上。

作为本发明管壳式换热器的一种改进，所述管壳式换热器为立式或卧式换热器。

与现有技术相比，本发明管壳式换热器采用扇叶形折流板，使得壳侧流动更为合理，不仅减小了流动阻力、提高了换热效率，而且克服了连续螺旋折流板换热器不易加工的缺点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明管壳式换热器及其有益效果进行详细说明，其中：

图1为现有弓形折流板换热器的示意图。

图2为本发明管壳式换热器的整体结构示意图。

图3为沿着图2中A-A线的剖视示意图。

图4至图5为本发明管壳式换热器的扇叶形折流板的制作过程示意图。

图6为本发明管壳式换热器的扇叶形折流板的一片扇叶的径向投影视图。

图7为本发明管壳式换热器中四个相邻的扇叶形折流板沿换热器轴向的投影图。

具体实施方式

请参阅图4至图6所示，本发明管壳式换热器采用的是螺旋式扇叶形折流板，其制作过程及布置方式如下：