折流圈支撑花瓣形翅片管换热器的制作方法

本发明涉及换热设备技术领域，特别涉及一种折流圈支撑花瓣形翅片管换热器。

背景技术：

管壳式换热器是化工、石油化工、制冷、动力、冶金、制药等工业广泛应用的换热设备。为了提高换热效率，目前已开发了多种强化传热的换热管，并已实现商品化。然而这些换热管仍然采用传统的支撑结构，极大影响了换热性能的进一步提高。传统的壳程支撑折流装置主要采用弓形折流板，盘—环形折流板等，其不足之处主要是存在流动死角、流体阻力大、易结垢、易振动等缺陷。因此，研究对于这些强化换热管采用新型的支撑结构成为换热器研究的热点。随着现代工业的发展，单台换热设备的热负荷及重量逐渐朝大型化方向发展，对流体流动的均匀性，流体流动阻力有了更高的要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种强度高、刚性强、能防止和减少高流速下引起的管束和换热器震动、大幅度降低壳程流体的阻力、增大有效换热面积、同时显著提高流体的扰动强度，可使换热器壳侧换热系数提高2倍以上的折流圈支撑花瓣形翅片管换热器。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种折流圈支撑花瓣形翅片管换热器，包括壳体、二个封头盖、设置在壳体内的折流圈支撑部分、一组花瓣形翅片管。壳体的两端各设有一块管板。一组花瓣形翅片管穿过折流圈支撑部分，且其两端分别连接二块管板。二个封头盖分别设置在壳体的两端且一个封头盖对应一块管板。封头盖的内部与花瓣形翅片管相连通。壳体的顶部设有与壳体内部相连通的二个第一接管。壳体的底部设有与壳体内部相连通的第二接管。每个封头盖的底部都设有一个与封头盖内部相连通的第三接管。

折流圈支撑部分包括至少二个折流圈组，至少二个折流圈组等距平行设置在壳体内壁上。

在其中一个实施例中，每个折流圈组包括二个交错90°平行排列的第一折流圈。每个第一折流圈内都设有一组平行等距排列的第一圆形折流杆。相邻二个第一圆形折流杆之间的净距与花瓣形翅片管的外径一致。花瓣形翅片管根据正方形布置穿过每个折流圈组，且每根花瓣形翅片管与任意一个折流圈组的第一圆形折流杆之间具有四个支撑点，每个第一圆形折流杆的直径都等于1倍花瓣形翅片管的净距。

在其中一个实施例中，每个折流圈组包括三个交错60°等距平行排列的第二折流圈。每个第二折流圈内都设有一组平行等距排列的第二圆形折流杆。相邻二个第二圆形折流杆之间的净距与花瓣形翅片管的外径一致。花瓣形翅片管根据正三角形布置穿过每个折流圈组，且每根花瓣形翅片管与任意一个折流圈组的第二圆形折流杆之间具有六个支撑点，每个第二圆形折流杆的直径都等于倍花瓣形翅片管的净距。

在其中一个实施例中，所述折流圈支撑花瓣形翅片管换热器还包括定距管，定距管设置在壳体内壁上，用于隔开折流圈组。

在其中一个实施例中，所述花瓣形翅片管与管板之间的连接方式为固定连接式、或浮头式、或u形管式。

本发明的优点及有益效果：

1、本发明第一折流圈、第一圆形折流杆、第二折流圈、第二圆形折流杆的设计，提高了壳式换热器管束(管束指的本发明中的一组花瓣形翅片管)尤其是大管束的强度、刚性，使得壳程流体达到更均匀分布。

2、本发明每个第一圆形折流杆的直径等于1倍花瓣形翅片管的净距(即没有间隙)；每个第二圆形折流杆的直径等于倍花瓣形翅片管的净距(即没有间隙)；防止在高流速下花瓣形翅片管产生振动，减轻管束因重量产生的扰度，从而达到稳定操作。

3、本发明对比现有技术壳程支撑折流装置，本发明可有效保持壳程流体呈纵向流动，与花瓣形翅片管内流体形成纯逆流换热，大幅度降低壳程流体的阻力，本发明带有第一圆形折流杆或第二圆形折流杆的换热器与现有技术弓形折流板对比，压降可降低一半，而其总传热系数与压降的比值则增大一倍，进一步提高本发明的传热性能。

4、本发明换热管为花瓣形翅片管，增大了有效换热面积，同时可显著提高流体的扰动强度，可使换热器壳侧换热系数提高2倍以上。

5、本发明可广泛用于轴向流的立式和卧式管壳式冷却器、管壳式冷凝器等换热设备。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图。

图2为实施例1中的一个折流圈组中的二个交错90°第一折流圈的结构示意图。

图3为实施例1的花瓣形翅片管的结构示意图。

图4为实施例2中的一个折流圈组中的三个交错60°第二折流圈的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置”在另一个元件，它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“相连”，它可以是直接连接到另一个元件，或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

实施例1

请参阅图1至图3，一种折流圈支撑花瓣形翅片管换热器，包括壳体1、二个封头盖2、设置在壳体1内的折流圈支撑部分3、一组花瓣形翅片管4。

其中，壳体1的两端各设有一块管板5。一组花瓣形翅片管4穿过折流圈支撑部分3，且其两端分别连接二块管板5。

具体的，二个封头盖2分别设置在壳体1的两端且一个封头盖2对应一块管板5。封头盖2的内部与花瓣形翅片管4相连通。壳体1的顶部设有与壳体1内部相连通的二个第一接管6。壳体1的底部设有与壳体1内部相连通的第二接管7。每个封头盖2的底部都设有一个与封头盖2内部相连通的第三接管8。

其中，折流圈支撑部分3包括至少二个折流圈组，至少二个折流圈组等距平行设置在壳体1内壁上。

具体的，每个折流圈组包括二个交错90°平行排列的第一折流圈9。每个第一折流圈9内都设有一组平行等距排列的第一圆形折流杆10。相邻二个第一圆形折流杆10之间的净距与花瓣形翅片管4的外径一致。花瓣形翅片管4根据正方形布置穿过每个折流圈组，且每根花瓣形翅片管4与任意一个折流圈组的第一圆形折流杆10之间具有四个支撑点，每个第一圆形折流杆10的直径都等于1倍花瓣形翅片管4的净距。

其中，本发还包括定距管11，定距管11设置在壳体1内壁上，用于隔开折流圈组。

具体的，花瓣形翅片管4与管板5之间的连接方式为固定连接式、或浮头式、或u形管式。

实施例2

请参阅图4，本实施例2与实施例1的区别仅在于，在本实施例2中，每个折流圈组包括三个交错60°等距平行排列的第二折流圈12如图4。每个第二折流圈12内都设有一组平行等距排列的第二圆形折流杆13。相邻二个第二圆形折流杆13之间的净距与花瓣形翅片管4的外径一致。花瓣形翅片管4根据正三角形布置穿过每个折流圈组，且每根花瓣形翅片管4与任意一个折流圈组的第二圆形折流杆13之间具有六个支撑点，每个第二圆形折流杆13的直径都等于倍花瓣形翅片管4的净距。

本发明的优点及有益效果：

1、本发明第一折流圈9、第一圆形折流杆10、第二折流圈12、第二圆形折流杆13的设计，提高了壳式换热器管束(管束指的本发明中的一组花瓣形翅片管4)尤其是大管束的强度、刚性，使得壳程流体达到更均匀分布。

2、本发明每个第一圆形折流杆10的直径等于1倍花瓣形翅片管4净距(即没有间隙)；每个第二圆形折流杆13的直径等于倍花瓣形翅片管4净距(即没有间隙)；防止在高流速下花瓣形翅片管4产生振动，减轻管束因重量产生的扰度，从而达到稳定操作。

3、本发明对比现有技术壳程支撑折流装置，本发明可有效保持壳程流体呈纵向流动，与花瓣形翅片管4内流体形成纯逆流换热，大幅度降低壳程流体的阻力，本发明带有第一圆形折流杆10或第二圆形折流杆13的换热器与现有技术弓形折流板对比，压降可降低一半，而其总传热系数与压降的比值则增大一倍，进一步提高本发明的传热性能。

4、本发明换热管为花瓣形翅片管4，增大了有效换热面积，同时可显著提高流体的扰动强度，可使换热器壳侧换热系数提高2倍以上。

5、本发明可广泛用于轴向流的立式和卧式管壳式冷却器、管壳式冷凝器等换热设备。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。