[实用新型]一种高效复合双螺旋管壳式换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及换热技术领域，特别涉及一种高效复合双螺旋管壳式换热器。

背景技术

为实现工艺过程中物料所需的温度，满足生产流程的正常运转，必须对物料进行冷热交换。目前，国内外管壳式换热器普遍采用的技术是：采用传统的弓形折流板和光管组合的芯体制作换热器来完成整个换热过程。此种换热器折流板平面与换热管的轴线是垂直的，壳程介质在折流板间的流动基本是垂直于换热管。此类换热器具有结构简单、可靠度高、适应性强、操作弹性大等优点，但在设备大型化的挑战面前，也存在总传热系数低、压降大、有换热死区以及流体诱导振动破坏等难以克服的缺点。

为解决上述不利因素，螺旋折流板结构早在20世纪60年代就有提出，但由于制造难度较大，一直未能实现工业化生产。 1986年捷克科学家获得了螺旋折流板专利，并于1994年在ABB公司实现了规模化制造。20世纪90年代未，国内也相继公开了螺旋折流板专利，并在生产中获得应用。螺旋折流板的诞生，消除了原弓形折流板换热器壳程的换热死区，强化了壳程流体的对流传热系数，减小了壳程流体压力降，同时也大大降低了因壳程流体诱导振动而引起的传热管损坏，但是对于管程流体的对流传热系数提高和管内流体因结垢而造成的传热管堵塞等问题没有得到解决。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的问题，提供一种高效复合双螺旋管壳式换热器，以消除换热器壳程流体的换热死区，减小壳程流体的压力降，降低因壳程流体诱导振动引起的传热管损坏，提高换热器管程和壳程流体的对流传热效率，并避免管内流体因结垢而造成的传热管堵塞问题。

本实用新型的目的是这样实现的，一种高效复合双螺旋管壳式换热器，包括筒体，所述筒体两端固设有管板，所述管板之间的筒体内设有若干换热管，所述筒体内的轴向还等距设有若干螺旋折流板，所述螺旋折流板上设有若干便于换热管穿过的配合孔，所述筒体两端的管板外侧分别密封连接有左管箱和右管箱，所述左管箱设有管程流体进口，所述右管箱设有管程流体出口，所述筒体一侧上端设有壳程流体进口，筒体另一侧下端设有壳程流体出口，所述换热管为内外壁沿轴向呈螺旋状的旋流管。

本实用新型的有益效果是：壳程流体流动方式由纵向流变为连续平稳的螺旋流动，降低了壳程流体压力降；壳程流体螺旋前进过程中在径向截面上产生速度梯度，形成径向湍流，使换热管壳程流体在底部的滞留减薄，提高了壳程对流传热系数；和纵向流动方式相比，不存在换热死区，减小污垢沉积，热传递性能稳定；螺旋折流板对换热管的约束加强，明显减少流体诱导的振动，可延长换热器的使用寿命；管程流体在流经旋流管时，管壁的旋流槽可改变流体的流动方向，达到一定程度时，流体可作旋转向心流动，中心流加剧，使得管壁附件的界面层减薄，提高管内的对流传热系数；另外，旋流管受管内、管外温度变化而产生热胀冷缩，引起旋流槽不断变化，管壁结垢易剥离，同时，螺旋折流板与旋流管的配合使用，形成管内外同时强化传热，进一步提高了换热器的整体换热效果。

作为本实用新型的进一步改进，每一螺距的螺旋折流板由两片或两片以上的扇形板组成。

附图说明

图1为本实用新型的高效复合双螺旋管壳式换热器结构示意图。

图2为单螺柜螺旋折流板的结构示意图。

图3为换流管的结构示意图。

其中，1 左管箱；2管板；3换热管；4筒体；5螺旋折流板；6壳程流体进口；7管程流体出口；8右管箱；9管程流体进口；10壳程流体出口。

具体实施方式

 如图1、图2和图3所示为本实用新型的高效复合双螺旋管壳式换热器，筒体4，筒体4两端固设有管板2，管板2之间的筒体4内设有若干换热管3，筒体4内的轴向还等距设有若干螺旋折流板5，螺旋折流板5上设有若干便于换热管3穿过的配合孔，筒体4两端的管板2外侧分别密封连接有左管箱1和右管箱8，左管箱1设有管程流体进口9，右管箱8设有管程流体出口7，筒体4一侧上端设有壳程流体进口6，筒体4另一侧下端设有壳程流体出口10，换热管3为内外壁沿轴向呈螺旋状的旋流管；每一螺距的螺旋折流板5由两片或两片以上的扇形板组成，本实施例中，采用四片90°的扇形板结构。

本实用新型并不局限于上述实施例，凡是在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型保护的范围内。