[发明专利]一种绕管式换热器用抗振型拱形弧面垫条

说明书

本发明公开了一种绕管式换热器用抗振型拱形弧面垫条，属于化工换热设备技术领域，其包括中心筒，所述中心筒的外壁设置有若干个空间限位支板，相邻两个空间限位支板相互靠近的一面相互搭接，所述空间限位支板的上表面设置有拱形弧面垫条，所述中心筒的外表面缠绕有换热管。本发明通过设置空间限位支板、拱形弧面垫条和换热管，拱形弧面垫条的圆弧面设计大大的降低了在制造过程中传统的空间限位垫条对换热管的磨损，同时拱形弧面垫条在空间限位支板的反面进行冲压加工，其加工面不与换热管表面接触，拱形弧面垫条与换热管的接触面较大，从而使接触端面的切割剪力大大降低，不易对换热管产生摩擦切割，大大增加了换热管的使用寿命。

技术领域

本发明属于化工换热设备技术领域，具体为一种绕管式换热器用抗振型拱形弧面垫条。

背景技术

缠绕管式换热器是一种高效紧凑式结构的换热器，随着装置的大型化，缠绕管式换热器由于其热损失小、体积小、结构紧凑、传热面积大、换热效率高等特点逐渐被石油化工等工艺所采用，绕管式换热器主要由壳体和管束体组成，管束体主要由换热管、管板、中心筒、垫条及卡箍等组成，换热管紧密地交错盘绕在中心筒上，用平垫条和异型垫条隔开，保证管子之间的横向和纵向间距。

缠绕管式换热器内流体的运动十分复杂，垫条和换热管交错布置会对壳侧介质形成强扰流效果，能使壳侧介质在较低的雷诺数的情况下达到湍流的效果，流体的流速和方向不断地发生不规则的变化，使换热管处在不均匀的力场中受到流体流动的各种激发力的作用，极易产生振动，当流致振动的频率与换热管的固有频率接近时换热管就会产生强烈的振动，引起换热管破坏，流致振动会引起换热器的额外压力损失、噪声和传热元件的破坏，迄今国内外的大型换热器因振动而导致破坏的实例屡见不鲜，破坏程度十分惊人，已经引起世界各国的普遍重视，目前，换热器管束的流致振动问题，已经成为换热器设计人员需要重点考虑的问题之一。

缠绕管式换热器最核心的结构是一种空间限位垫条，它有两个主要作用，一是通过限定换热管的空间位置来保证换热管排列的均匀度，防止流体在换热器内出现偏流来保证换热器的工艺性能，二是通过约束换热管位移，来提高换热管固有频率，从而起到抗振动的作用。

传统的空间限位垫条是一种L型锯齿型垫条，由于锯齿型垫条为一体式结构，无法对锯齿型垫条的长度进行调整，且锯齿型垫条上多个限位垫条的位置无法改变，当需对不同规格的换热管进行限位时，需更换不同规格大小的锯齿型垫条，增加使用成本的同时无法满足不同规格换热管的使用，使其适用性较差。

传统的空间限位垫条是一种L型锯齿型垫条，它虽然能起到提高换热管固有频率，但是当有流致振动时或者由于热胀冷缩产生位移改变时，由于加工面直接与换热管外壁接触，其锯齿型的齿面会对换热管形成切割，使换热管出现破裂，而对于换热器而言，气流产生的抖振和热胀冷缩是十分普遍的，因此传统的L型锯齿垫条很容易使换热管出现破损，从而大大降低换热管的使用寿命。

发明内容

(一)解决的技术问题

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种绕管式换热器用抗振型拱形弧面垫条，解决了传统的空间限位垫条是一种L型锯齿型垫条，当有流致振动时或者由于热胀冷缩产生位移改变时，由于加工面直接与换热管外壁接触，其锯齿型的齿面会对换热管形成切割，使换热管出现破裂，降低换热管的使用寿命的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种绕管式换热器用抗振型拱形弧面垫条，包括中心筒，所述中心筒的外壁设置有若干个空间限位支板，相邻两个空间限位支板相互靠近的一面相互搭接，所述空间限位支板的上表面设置有拱形弧面垫条，所述中心筒的外表面缠绕有换热管，所述换热管缠绕在相邻两个拱形弧面垫条之间，对应两个拱形弧面垫条相互靠近的一面与换热管的外壁搭接，位于一侧空间限位支板的右侧面开设有两个滑道。