[实用新型]折流栅支撑凹面管管束换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及传热设备领域，特别涉及一种折流栅支撑凹面管管束换热器。

背景技术

传统的管壳式换热器结构主要由壳体、换热管、管束支撑物、两端管板、两端封头、壳程及管程进出口接管共同连接构成，换热管为光滑管，管间支撑物为折流板，以折流板为支撑物时壳程流体沿流动方向呈S形流动，不是完全沿换热管管长方向的轴向流动，与管程流体形成的也不是纯逆流流动，总传热温差不够大，导致传热速率没法提高，同时壳程流体对管束的还存在横向冲刷会对换热管管束产生诱导振动。

另外，缩放管、横纹管、波节管等强化传热管的对流传热系数虽有提高，但阻力也增大，容易结垢，而且各自用于不同的传热介质，适用范围窄，目前已有的换热管的换热效率比较低，如单向螺旋线的换热管冷却介质在流动时受螺旋线的扰动，形成一定程度的紊流，增加了换热效果，但扰动较小，在管中心处仍以层流形式流动；而管内增加插入物虽然换热效果较好，但增加了流动阻力，另外管内结垢后难以清洗，特别是以气体为传热介质时传热系数小，传热速率低。

实用新型内容

本实用新型的任务是提供一种能提供牢固支撑防止换热管管束产生诱导振动，流动阻力小易清洗且能提高管体中心流体扰动，传热效果好，尤其适用于提高含尘气体的热交换效率的折流栅支撑凹面管管束换热器以解决现有技术存在的不足。

本实用新型通过以下技术方案来实现实用新型目的：

一种折流栅支撑凹面管管束换热器，包括壳体、与所述壳体两端固定连接的管板，管板之间固定有与壳体轴线平行且两端分别与两侧封头相通的若干组换热管，换热管由沿壳体轴向间隔分布的折流栅固定支撑；所述换热管管体外壁设有左右对称的左凹面和右凹面以及上下对称的上凹面和下凹面；所述折流栅包括与两端管板平行的折流圈以及两端固定在所述折流圈内等间距分布且相互平行的折流杆，由此，通过折流栅来支撑换热管束，折流栅又由折流杆和折流圈组成，具有良好的弹性，换热管四周均被固定，能有效防止换热管的破坏性振动，折流杆对传热管起支撑作用的同时，对流体产生扰流，增大了流体的湍动，通过交错凹面管管表面的凹凸起伏对流体产生扰动也增强了流体湍流度，提高了管外流体的对流换热系数。

进一步地，所述折流栅至少由三根拉杆固定，拉杆两端固定在两侧的管板上且与折流栅垂直；所述折流栅每四个作为一个折流栅组来固定所述换热管管束，折流栅组中相邻折流栅的折流杆之间相互垂直且分别紧压换热管外壁对应的凹面处从左右侧和上下侧四个方向来固定换热管，由此，折流栅组中的四组折流杆分别从上下和左右四个方向将换热管管束固定，能有效防止换热管的破坏性振动。

进一步地，所述拉杆包括固定杆和分段套设在固定杆外壁的定距管，固定杆沿折流圈边沿周向分布且与折流栅垂直，折流栅与管板之间以及中心线在同一直线上的折流栅与折流栅之间均通过定距管固定，由此，无需通过焊接固定折流栅，定距管的设置使得折流栅的拆装和维修都非常方便。

进一步地，所述折流栅之间的间距为50mm-250mm。由此，壳程流体流动方向不再是由普通折流板支撑时的S形流动，而是沿换热管的轴向流动，与管程流体形成纯逆流流动，增大了总传热温差，提高了传热速率，同时减少了流体对管束的横向冲刷，基本消除了流体产生的诱导振动，而且壳程阻力比折流板明显减少。

进一步地，所述折流杆中位于同一折流栅上的折流杆之间的间距与相邻两根换热管的管间距相等。

进一步地，所折流杆呈薄板条形或圆柱体形，由此，根据换热管管束外壁凹面的形状来选择相匹配的折流杆形状使折流杆对换热管的支撑更加牢固稳定。

进一步地，所述左凹面、右凹面、上凹面和下凹面均呈半球形或半椭球形，所有凹面与管体经圆弧光滑连接，由于所有凹面呈半球形或半椭球形且与管体通过圆弧光滑连接，流体阻力小，在管体内形成上下、左右对称的所有凸面使管体内流体不断改变流动方向，不易结垢，便于清洗。

进一步地，所述左凹面和右凹面与上凹面和下凹面之间形成交错凹面管段，所述交错凹面管段的凹面节距为1～3倍的凹面直径，所有凹面的尺寸相同，由此使管体内相对应的交错凸面管段能连续改变流体流动方向，强化了管内中心处流体的传热，交错凹面管段的节距可长可短，视对换热器的阻力要求而定，沿管体长度方向均匀分布，凹面节距过大，不能有效提高对流换热系数，节距过小会加大流体沿程阻力的增幅。

进一步地，所述管体由铜管、不锈钢管或无缝钛管制作，可适用于多种性质的流体，延长换热管的使用寿命。