[发明专利]U形管换热器弯管段强化传热装置及传热强化方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种U形管换热器弯管段强化传热装置及传热强化方法。

背景技术：

评价换热器性能的一个关键因素是换热效率，在一台换热器中，当换热管长度给定时，其有效换热面积就不变了，若要增加换热器的换热效率仅能从提高管程、壳程流速的方法实现。对于壳程为单程的U形管换热器，由于壳程流体流至U形管弯管段时，流速已经大大降低，弯管段的换热效率不高，所以其有效换热面积一般仅考虑直管段，而不考虑U形管的弯管段。如果换热面积达不到预期换热效果，常规的方法是增加直管段的长度，或者换热管的数量，在这两种方法都不易实现的情况下，增加U形管弯管段的换热效率是一种有效措施。

发明内容：

本发明的目的是提供一种U形管换热器弯管段强化传热装置及传热强化方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种U形管换热器弯管段强化传热导流板，其组成包括: 导流板本体，所述的本体包括平板、弯曲板，所述的平板与所述的弯曲板连接，所述的弯曲板的下边缘长度大于与所述的平板连接的上边缘长度。

一种U形管换热器弯管段强化传热导流板的传热强化方法，当最外层换热管与壳程筒体内径的距离壳程筒体内直径的4-6%时，在U形管换热器的U形管一端的最后一块折流板缺口区域，分层次设置四个强化传热导流板，导流板A的弯曲板弯曲半径是壳程筒体内直径的14~15%，导流板B的弯曲板弯曲半径是壳程筒体内直径的12~13%，导流板C的弯曲板弯曲半径是壳程筒体内直径的8~9%，导流板D的弯曲板弯曲半径是壳程筒体内直径的4~6%，相邻导流板直段之间保留的间隙距离是换热管中心距的1.0~1.1倍，流体流经所述的四个强化传热导流板引向换热管的弯管段，流体速度得到提高，从而达到强化热传递的作用，所述的四个强化传热导流板与壳程筒体焊接或螺栓连接。

有益效果：

本发明的优点是结构简单，使得流体流经U形管弯管段的速度提高，降低流体在折流板附近的流通面积，增加流速，达到强化热传递的作用。在不增加换热管数量的前提下，提高U形管换热器的换热效率。本发明每层导流板的直段端部错落布置，便于流体沿着各层导流板流动。

附图说明：

附图1是本发明的导流板的结构示意图。

附图2是附图1的侧视图。

附图3是本发明的导流板布置在U形管换热器弯管段的结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

一种U形管换热器弯管段强化传热导流板，其组成包括: 导流板本体，所述的本体包括平板1、弯曲板2，所述的平板与所述的弯曲板连接，所述的弯曲板的下边缘长度大于与所述的平板连接的上边缘长度。

实施例2：

上述的U形管换热器弯管段强化传热导流板的传热强化方法，当最外层换热管与壳程筒体内径的距离壳程筒体内直径的4-6%时，在U形管换热器的U形管一端的最后一块折流板缺口区域，分层次设置四个强化传热导流板，导流板A的弯曲板弯曲半径是壳程筒体内直径的14~15%，导流板B的弯曲板弯曲半径是壳程筒体内直径的12~13%，导流板C的弯曲板弯曲半径是壳程筒体内直径的8~9%，导流板D的弯曲板弯曲半径是壳程筒体内直径的4~6%，相邻导流板直段之间保留的间隙距离是换热管中心距的1.0~1.1倍，流体流经所述的四个强化传热导流板引向换热管的弯管段，流体速度得到提高，从而达到强化热传递的作用，所述的四个强化传热导流板与壳程筒体焊接或螺栓连接。

实施例3：

所述的U形管换热器弯管段强化传热导流板，为了实现以上目的，在U形管一端的最后一块折流板缺口附近，在非布管区设置分层次螺旋导流板的结构。根据非布管区在壳程筒体径向方向的空间大小，可布置多层导流板，降低流体在折流板附近的流通面积，增加流速。导流板的含一个直段和弯曲段，每层导流板的直段端部错落布置，便于流体沿着各层导流板流动。相邻导流板直段之间保留适当的间隙，间隙的大小与换热管外壁之间的间隙大小相等为宜，这样所形成的流体流通新的通道，新流通通道的阻力与换热管对流体的阻力相当，便于流体进入导流板形成的通道。导流板的弯曲段将加速后的流体引向换热管的弯管段，不同层次的导流板弯曲段的弯曲半径不同，靠近换热管的导流板弯曲半径最小，远离换热管的导流板弯曲半径最大。