专利名称：非等距螺旋折流板换热器的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型属于热交换技术领域，具体涉及一种螺旋折流板换热器。
二背景技术：
冷凝(蒸发)器是炼油厂、化工厂的重要、通用设备。冷凝器的冷凝过程分为珠状凝结和膜状凝结。珠状凝结的热传递速率比膜状凝结大4-8倍，在有些情况下要大15-20倍。虽然珠状凝结的传热效果很好，但在操作上不稳定，因此，工业上冷凝过程大多数属于膜状凝结工况。在凝结过程中，蒸气中的分子靠扩散向管壁的液膜接近，蒸气释放的潜热通过液膜传往管壁。冷凝器内冷凝规律的研究，通常采用努谢尔特提出的计算方法。在冷凝器的壳侧结构上，通常采用弓型折流板结构，弓型折流板结构又可以分为单弓形和双弓形结构。由于弓形折流板存在流动死区、压降较大等原因，在上世纪70年代末80年代初开发了折流杆代替折流板的冷凝、换热设备，折流杆较好地解决了冷、换设备壳程流体压力降较大的问题。80年代末90年代初，开展了螺旋折流板冷凝、换热设备的研究，其特点是解决弓形折流板换热器流动死区以及流动阻力大的技术问题。上述冷凝、换热设备的设计，无论是弓形折流板，还是折流杆、螺旋折流板冷、换设备，在折流间距方面都是等距布置。这些等距布置结构，使得现有结构下的冷凝器不能充分发挥其传热能力，还增加了流体的流动阻力。冷凝介质在冷凝器内流动时，流体的体积流率是随着冷凝过程的进行逐渐减少的，而等距的螺旋折流板冷凝器就没有考虑流体的体积流率的变化，从而造成冷凝器的传热能力得不到充分的发挥，流体的冷凝压力降增大，甚至造成某些蒸汽发生的结构破坏。
三
发明内容
本实用新型的目的是提供一种非等距螺旋折流板换热器，它可以进一步的提高流体在冷凝器、蒸发器内的换热能力，减少冷凝、蒸发过程的压力降，避免蒸发过程可能对传热设备造成的破坏，确保设备的高效安全运行。
非等距螺旋折流板换热器由管板、螺旋折流板、拉杆、定距管、换热管及壳体组成。管板位于两端，拉杆、换热管穿过折流板，换热管两端从两侧管板上的管孔穿出，末端与管板焊接。拉杆一端与一侧管板靠螺纹连接，另一端上有螺纹穿过最后一块折流板后用螺母锁紧。拉杆上套有定距管，定距管位于一个螺距内相对应的两块折流扳之间，起固定折流板的作用。多个折流板在两管板之间不等距布置，而且是按着壳程流体的流向依次增大(冷凝器)或依次减小(蒸发器)。由于折流板间距不等，所以定距管尺寸亦不相同。
本实用新型通过合理设计折流板的不同间距，满足冷凝(蒸发)器不同体积流率的需要。从而提高传热能力，降低流动压降，还可避免蒸发过程可能对传热设备造成的破坏，确保设备的高效安全运行。本实用新型可以使传热能力提高10％以上，减少冷凝器流体的压力降10％以上。在同样工艺条件下，冷凝器的制造成本并不提高。
四
图1为本实用新型的结构示意图；图2为非等距螺旋折流板换热器折流示意图。
五具体实施方式
非等距螺旋折流板换热器由管板1、螺旋折流板3、拉杆、定距管2、换热管4及壳体组成。在折流板布置上，对于冷凝器采取流体入口处间距大出口处间距小的结构，蒸发器采取流体入口处间距小出口处间距大的结构，适应了流体体积流率的变化，使冷凝器或蒸发器的传热能力得到了充分的发挥，冷凝器按壳程流体的流向，相邻螺旋折流板间距依次增大，螺旋角依次增大为6°、8°、12°、18°、20°、25°、30°、40°；蒸发器按壳程流体的流向，相邻螺旋折流板间距依次减小，螺旋角依次减小为40°、30°、25°、20°、18°、12°、8°、6°。由于螺旋折流板有一定的螺旋角度，并且非等距造成每相邻两块折流板螺旋角度都不相同，所以螺旋折流板的制造和安装是非等距螺旋折流板换热器制作的一大难点。实施方式采用直面代替曲面的方式，具体的说就是把每块折流板按螺旋角度不等距排列，一个螺距内的四块折流板在管束横断面上的投影拼成一个完整的圆。由于折流板与管束轴线有一定角度，且随着螺距不同角度也不同，所以应制作专门的胎具来加工管孔。折流板加工完成后，有两种方法组装管束。一种是先安装拉杆、定距管、折流板后再穿换热管；另一种是先穿换热管后安装折流板。无论哪种方法都要调整好折流板与管束轴线的角度，避免强行组装造成换热管出现凹瘪或划伤的情况。
权利要求1.一种非等距螺旋折流板换热器，由管板(1)、螺旋折流板(3)、拉杆、定距管(2)、换热管(4)及壳体组成，管板(1)位于两端，拉杆、换热管(4)穿过折流板，换热管(4)两端从两侧管板上的管孔穿出，末端与管板(1)焊接，拉杆一端与一侧管板靠螺纹连接，另一端上有螺纹穿过最后一块折流板后用螺母锁紧，拉杆上套有定距管(2)，定距管(2)位于一个螺距内相对应的两块折流扳(3)之间，其特征是多个折流板(3)在两管板(1)之间不等距布置。
2.根据权利要求1所述的非等距螺旋折流板换热器，其特征是按壳程流体的流向，螺旋折流板(3)间距依次增大。
3.根据权利要求1所述的非等距螺旋折流板换热器，其特征是按壳程流体的流向，螺旋折流板(3)间距依次减小。
专利摘要本实用新型公开了一种非等距螺旋折流板换热器，由管板、螺旋折流板、拉杆、定距管、换热管及壳体组成，管板位于两端，拉杆、换热管穿过折流板。拉杆上套有定距管，定距管位于一个螺距内相对应的两块折流扳之间。多个折流板在两管板之间不等距布置。本实用新型通过合理设计折流板的不同间距，满足冷凝(蒸发)器不同体积流率的需要。从而提高传热能力，降低流动压降，还可避免蒸发过程可能对传热设备造成的破坏，确保设备的高效安全运行。本实用新型可以使传热能力提高10％以上，减少冷凝器流体的压力降10％以上。在同样工艺条件下，换热器的制造成本并不提高。
文档编号F28F9/22GK2844832SQ20052009306
公开日2006年12月6日 申请日期2005年10月28日 优先权日2005年10月28日
发明者孙雅忠, 李德君, 郭占利, 陈保东 申请人:中油抚顺工程建设有限公司, 辽宁石油化工大学