[发明专利]一种Y型与半Y型结合开孔式折流板换热器

说明书

本发明提供了一种Y型与半Y型结合开孔式折流板换热器。该换热器包括壳体(10)、管板(5)和(6)、管束(9)、半Y型折流板(1)和(4)、Y型折流板(2)和(3)、管箱(7)和(8)。管束(9)通过管板(5)和(6)安装在壳体(10)内；壳体(10)内设置隔有一定距离的Y型与半Y型结合开孔式折流板，其中折流板(3)是以折流板(2)为基准旋转一定角度α错位排列，折流板(4)是以折流板(1)为基准旋转一定角度α错位排列。折流板对应所述换热管均布置若干大孔，所述换热管穿过所述大孔设置，另外折流板(1)和(4)上均在对应同一位置开一定数目的小孔，折流板(2)和(3)上均在对应同一位置开一定数目的小孔；本发明的Y型与半Y型结合开孔式折流板能够大幅度降低壳程流体的进出口压降，由于在折流板上开一定数目的小孔，能够减少板后流动死区的存在，对板后管束起到扰流加强的作用，提高传热效率和结构稳定性。本发明实例应用于换热设备，如管壳式换热器。

技术领域

本发明专利属于换热设备领域，如管壳式换热器，具体涉及一种Y型与半Y型结合开孔式折流板换热器。

背景技术

工业革命以来，全球经济的发展都是以工业发展为基础的。而工业的发展是离不开能源的。在数个世纪的工业发展中，能源一直是推动工业发展的重要引擎。人们对于能源的需求也不断增大，特别是伴随着不可再生能源诸如煤炭、石油等化石燃料的逐步枯竭，以及环境问题的日趋严重，节能降耗必将是现在以及未来的重要课题。

能源高效利用已成为一种时代趋势，换热器作为节能设备的一种，可极大提高传热效率，从而提高能源利用率。管壳式换热器由于具有结构简单可靠、选材广泛,生产成本低、能承受高温高压，适应性强,清洗方便等特点，在化工、能源、机械、交通、制冷、空调以及航海航空等领域有着广泛的应用，在舰船动力系统中也主要采用管壳式换热器。

传统管壳式换热器大多选用单弓形折流板，这种支撑结构导致在壳程流体折流板后方易产生传热死区，同时由于流体横向流过管束，故流体容易在管子后方形成卡曼涡街造成管子发生流体诱导振动从而导致换热管的破坏。由于流体流动一直在纵向与横向之间转换，速度变化十分剧烈，这也使得壳程的压降大为增加。故管壳式换热器壳程传热强化的研究方向主要针对这些问题进行结构的改进。目前，对换热器进行壳程强化传热的方式主要有两种：(1)改变管子外形或在管处加翅片，如采用螺纹管、外翅片管等；(2)改变壳程挡板或管束支撑结构，使壳程流体形态发生变化，以减少或消除壳程流动与传热的滞留死区，使换热面积得到充分利用。

所以在单弓形折流板的基础之上，双弓形和三弓形折流板被设计出来。与传统单弓形折流板相比，其缺口面积很大，使得壳程流体能够更好的纵向流动，从而克服了传统单弓形折流板管束易振动和流动阻力较高等缺点。但是整体上传热效果还是较差。

发明内容

针对上述换热器在换热的过程中存在的问题，本发明提出了一种Y型与半Y型结合开孔式折流板换热器。由于Y型与半Y型结合开孔式折流板的存在，能够大大减小对壳程流体流动的干扰程度，所以能大幅度降低壳程流体的进出口压降；未开孔时，壳程背流处存在流动死区，由于在折流板上开一定数目的小孔，能够减少折流板后流动死区的存在，增大有效换热面积，对折流板后管束起到扰流加强的作用，湍流程度增大，提高传热效率和结构稳定性。