[实用新型]一种具有螺旋折流结构的管壳式换热器

说明书

本实用新型公开了一种具有螺旋折流结构的管壳式换热器，包括壳体、固定在壳体两端的管板以及设于壳体内的换热管；沿着壳体轴向于壳体内部设有与换热管装配方式相匹配的螺旋折流结构，其由相互间隔设置且相对于换热管为倾斜布置的梯形折流板和弓形折流板搭接形成；梯形折流板的外缘设有折边；在弓形折流板的近筒壁处沿其轴向锥面设置有数个间隔均匀分布且为倾斜布置的外围通孔；在弓形折流板底部的管孔上设置有通流孔；弓形折流板的外缘设有凹槽。本换热器能大幅减少换热器壳侧流动死区面积，降低换热器噪音和振动，以及减少边缘漏流现象的发生。

技术领域

本实用新型涉及一种管壳式换热器，尤其是一种具有螺旋折流结构的管壳式换热器。

背景技术

管壳式换热器具有结构坚固、制造材料来源广泛、适应性强以及能够利用和回收废热等优点，被广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热等领域。传统的弓形折流板管壳式换热器结构简单，制造安装方便，是一种应用最为广泛的管壳式换热器，但该类换热器也存在诸多弊端，在新的节能减排形势下，其存在的诸多弊端也显得愈发突出，如：流动死区较大，且存在漏流、旁流等情况；壳侧流体压降损失较大，泵功消耗大；流动死区的存在使得壳侧容易结垢，引起传热效率降低；流体流向的突然改变易引起诱导振动，产生噪声和换热管损伤，从而造成换热器使用寿命下降。

上世纪80年代，螺旋折流板被提出，这种结构将弓形折流板的横向流动变为螺旋流动，横向冲刷管束变为倾斜向冲刷管束，能够减小换热管损伤，降低爆管率；但是，由于螺旋折流板的加工及装配难度非常大，造成其利用率并不高，之后有人提出利用间断的倾斜向折流板搭接形成螺旋流道，进而一种利用倾斜布置的梯形折流板和单弓形折流板相互间隔搭接形成壳侧螺旋流道的折流件布置方式被提出，该方式综合了螺旋流道流场优异性和弓形折流板加工装配的简易性，能够在增强换热系数的同时降低壳侧流动压损，是一种较为理想的折流件布置方式，但是在实际应用过程中发现，该种布置方式仍然存在着部分流动死区和漏流现象。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有螺旋折流结构的管壳式换热器，它能大幅减少换热器壳侧流动死区面积，降低换热器噪音和振动，以及减少边缘漏流现象的发生。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有螺旋折流结构的管壳式换热器，包括壳体、固定在所述壳体两端的管板以及设于壳体内的换热管，沿着壳体轴向于壳体内部设有与所述换热管装配方式相匹配的螺旋折流结构，所述的螺旋折流结构由相互间隔设置且相对于换热管倾斜布置的梯形折流板和弓形折流板搭接形成，所述梯形折流板的外缘设有折边。

进一步，所述折边的延伸方向与换热管轴向平行。

进一步，所述的折边为弧形折边，且折边的曲率半径与梯形折流板的轴向投影圆半径相同。

进一步，在所述弓形折流板的近筒壁处沿其轴向锥面设置有数个间隔均匀分布且为倾斜布置的外围通孔。

进一步，所述的外围通孔为圆形孔。

进一步，在所述弓形折流板底部的管孔上设置有数个沿着管孔周向间隔均匀分布且贯穿于弓形折流板的通流孔。

进一步，所述弓形折流板上的上层通流孔通流面积小于下层通流孔通流面积；所述的通流孔为方形孔。

进一步，所述弓形折流板的外缘设有数条沿着其弧向间隔均匀分布的凹槽。

进一步，所述的凹槽为矩形凹槽或三角形凹槽。

进一步，所述的弓形折流板为单弓形折流板。

本实用新型的有益效果是：