[实用新型]螺旋折流板换热器

说明书

本实用新型涉及一种管壳式换热器。

在石油、化工、能源动力等工业领域中，管壳式换热器是实现流体热量交换的最普遍应用的一种结构形式。在管壳式换热器的壳侧流道中设置折流板的作用是强迫流体改变流动方向及支承管子。为降低壳侧流体的阻力，提高传热速率，减少管子振动及防止流体结垢，已产生了许多种折流板的结构形式。本发明人已获得中国实用新型专利ZL972420363《螺旋折流板换热器》，螺旋折流板是由呈部分椭圆形平面板和三角形的平面阻流板相间连接成螺旋面组合而成，可使壳侧流体实现连续、柱塞状螺旋流动。提出了两块半椭圆形平面板或四块直角形椭圆平面极或称扇形板和三角形阻流板构成螺旋折流板的两种基本元件，用平面板代替曲面板。对于螺旋折流板当螺旋角较大时，且换热器长度L和壳径D的比值在6～10的范围内，采用螺旋折流板周边连续结构，由于流道截面积较大而导致壳侧阻力降极小，传热性能上并未取得较好的效果。因此产生搭接及双螺旋组合方式，其目的是减小跨距H_P减小流动截面积，以提高其流速。满足工艺设计时，可以选用较高流速，在满足允许压降的条件下，改善传热速率，充分发挥螺旋折流板的放热系数和阻力降的比值明显高于弓形折流板的优点。本发明人还申请了实用新型专利982327072《螺旋折流板换热器》，该专利中对螺旋折流板的结构型式，即折流板的组合方式上有了创新，提出了相邻两块折流板基本元件的周边在轴线上方向上交叉形成搭接，搭接高度为H_D，且0≤H_D≤H_S/2，在壳体内的传热管在相邻两块折流板之间得到支撑的距离为跨距H_P，且0≤H_P≤H_S。由此产生了相邻的折流板周边呈连续、搭接、双螺旋的结构方式。

本实用新型的目的是在管壳式换热器的壳侧采用一种新型螺旋折流板特殊结构，组成壳侧单程或多程的流动方式，满足不同工艺设计的需要，从而可实现在允许压降的条件下，追求更高的传热速率。可有效地提高放热系数和阻力降的比值，降低设备投资费用，防止壳侧结垢，减少管束振动、减少维修费用和延长维修周期。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：一种螺旋折流板换热器，螺旋折流板(6)的特征参数为螺旋角φ和直径D，一个螺距长度为H_S且H_S＝πDtgφ，一个螺距由两块半椭圆形平面板或四块扇形平面板组成的螺旋折流板的基本元件沿螺旋线方向设置在壳体内构成，由基本元件可在换热器中组合成相邻折流板周边连续、搭接及双螺旋三种结构方式，由半椭圆形折流板构成双螺旋结构，其搭接高度H_D和折流板间支撑传热管的跨距H_P均为H_S/2，在上下两组半椭圆形板所构成的中分面上是一个呈平行四边形的界面，在此界面设有平行四边形的阻流板(7)，在换热器入口处及出口处设有挡板(8)或中向隔板(9)。

所述的阻流板(7)为平行四边形的平面板，平行四边形几何参数为对角线长度分别为D和H_S/2。

壳侧流体进、出接管(2、5)安装在壳体(3)的两端，其前后挡板(8)为等腰三角形平面板，其几何参数为底边长为D，高为H_S/4。

壳侧流体进、出接管(2、5)安装在壳体(3)的一端，壳体端部将进、出口管分隔为两个独立空间的挡板(9)为一块由等腰三角形和长方形两部分组成，其等腰三角形的几何参数为底边长为D，高为H_S/4，其长方形两边的几何参数分别为D和H₀，H₀的尺寸选用管板(2)和壳体中相邻近折流板周边端点的长度，壳体另一侧挡板(8)为等腰三角形板。

所述的螺旋角φ为5°＜φ＜50°。