异形帘式折流栅管束支撑结构和管壳式换热器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种管壳式换热器管束支撑结构，具体的说，涉及了一种既能同时优化壳程流体也能强化传热的一种异形帘式折流栅管束支撑结构。还涉及一种具有该异形帘式折流栅管束支撑结构的管壳式换热器。
【背景技术】
[0002]管壳式换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、钢铁、汽车、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占重要地位。尤其在化工生产中，换热器可作为加热器、冷却器、蒸发器和再沸器等，应用甚为广泛。折流栅作为壳程内部的关键结构，除了支持管束的作用外，还能改变流体方向达到期望的流行和流束，直接影响换热器的流体流动及换热性能。目前市场上广泛应用的弓形折流板管壳式换热器，由于结构原因导致壳程存在较大的流动和传热死区，换热面积无法得到充分利用;且壳程流体流动阻力较大，尤其是壳程流体流速较高时，容易产生流体诱导振动，并且若对流体的外加动力有限，难以合理调节工艺介质的问题以满足工艺流程的需要。如图1所示，公开号为CN 1987325A的专利申请，提出一种帘式折流片折流栅支撑结构，包括折流圈I和倾斜设置的帘式折流片2，使壳程主流体从横向或纵向流动改变为倾斜流动，有效的减小甚至消除了应用传统弓形折流板产生的流动和换热死区，能够较为有效的利用传热面积，进而提高换热性能。然而，该帘式折流栅无法对壳程流体产生微扰动，导致流体湍动不足，故传热效果欠佳。
【发明内容】
[0003]本实用新型为了解决上述现有技术的不足之处，提供一种能够增加折流片附近流体的湍动程度的异形帘式折流栅管束支撑结构。还提供了一种通过增加壳程流体湍动程度，从而增加换热器换热性能的管壳式换热器。
[0004]本实用新型所采取的技术方案是:
[0005]—种异形帘式折流栅管束支撑结构，包括折流圈和安装在该折流圈上的多个异形帘式折流片，所述异形帘式折流片倾斜设置，所述异形帘式折流片为非直板型结构。
[0006]基上所述，所述异形帘式折流片为曲面结构。
[0007]更优选的，所述异形帘式折流片的横截面形状为正/余弦形。
[0008]基上所述，所述异形帘式折流片为半直板段和半正/余弦段构成的非直板形结构。
[0009]基上所述，所述异形帘式折流片上设置方形开口或齿轮状开口或弧形开口，相邻两开口之间具有突起。
[0010]本实用新型相对于现有技术具有实质性特点和进步，具体的说:
[0011]本实用新型使用非直板型折流片结构，增加了折流片附近流体的湍动程度，提高了换热器壳程流体的传热性能。
[0012]可选地，所述的折流片为曲面结构、直板段和半正/余弦段间隔排布构成的非直板结构，采用流线型结构，流体湍动更自然，效果更好。
[0013]优选的，所述异形帘式折流片上设置方形开口或齿轮状开口或弧形开口，相邻两开口之间具有突起，对于附近的流体产生扰动。
[0014]优选地，所述异形帘式折流片的横截面形状为正/余弦形，湍动更加均匀，流体湍动效果最佳。
[0015]—种管壳式换热器，包括壳体和管束，所述壳体内安装有多排异形帘式折流栅管束支撑结构。
[0016]基上所述，异形帘式折流栅上的异形帘式折流片平行等距布置。
[0017]基上所述，所述相邻两异形帘式折流栅在壳体内平行排列，或相邻两异形帘式折流栅对称排列。
[0018]基上所述，所述异形帘式折流栅在壳体内等距排列。
[0019]本实用新型相对于现有技术具有实质性特点和进步，具体的说:
[0020]本实用新型在壳体中安装多排异形帘式折流栅管束支撑结构，通过增加壳程流体湍动程度，提高了换热器的换热性能。
[0021]进一步的，相邻两异形帘式折流栅上的异形帘式折流片对称设置，所述异形帘式折流栅在壳体内平行排列，相邻两异形帘式折流栅对称排列，所述异形帘式折流栅在壳体内等距排列，折流栅在结构分布上更具有科学性，能够均匀的对壳程流体产生扰动，消除死角，增强换热器的换热性能。
[0022]本实用新型异形帘式折流栅结构分布合理，使制造、安装、更换清洗更加方便。
【附图说明】
[0023]图1为CN 1987325A中支撑结构示意图。
[0024]图2为本实用新型实施例1中异形帘式折流栅管束支撑结构的结构示意图。
[0025]图3为本实用新型实施例2中管壳式换热器的结构示意图。
[0026]图4是异形帘式折流片的截面放大图。
[0027]图中:1.折流圈；2.帘式折流片；3.折流圈；4.异形帘式折流片;5.换热管;6.异形帘式折流栅;7.壳体。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述:
[0029]实施例1:
[0030]如图2和图4所示，该异形帘式折流栅管束支撑结构主要包括折流圈3和安装在该折流圈上倾斜设置的多个异形帘式折流片4构成，所述异形帘式折流片4的横截面形状为正/余弦形。所述异形帘式折流片4上设置方形或齿轮状开口，相邻两开口之间具有突起。流体经过时，正/余弦形的异形帘式折流片4将流体的流向沿其表面变向，增加了流体流向的复杂程度，从而增加了折流片附近流体的湍动程度，提高了换热器壳程流体的传热性能。尤其是当换热管外径为19mm，折流片宽度为25mm，倾斜角度为45°时，其壳程综合性能较图1支撑结构下高7.8%。
[0031]其他实例中，所述的异形帘式折流片为曲面结构或半直板段和半正/余弦段构成的非直板结构，根据具体需求应用不同的类型。其中，半直板段和半正/余弦段的非直板结构可理解为图4中以中心线为界，一半为直板段。
[0032]实施例2:
[0033]如图3所示，该管壳式换热器主要包括壳体7和多个异形帘式折流栅6，异形帘式折流栅6平行均匀放置在壳体7内，且相邻两异形帘式折流栅对称设置。
[0034]相邻折流栅上的异形帘式折流片实现换热管5在横向和纵向位置上的完全支撑和定位，同时异形帘式折流片对壳体内流体具有较强的导向和诱导作用，相邻异形帘式折流片之间形成正弦型倾斜流道，当壳体里流体经过此正/余弦型倾斜流道，此流道对壳程内流体进行导向并进行微扰动，使流体在壳程内流动方向与换热管5形成一定的夹角，这种流动状态更有利于冲刷换热管管壁，有利于热量的传递，从而达到壳程流体的传热目的。该异形帘式折流栅上的折流片外缘上的突起，嵌入相邻换热管之间，除起到支撑和定位换热管的作用外，对换热管周围的流体提供较强的扰动作用，提高了壳程流体的局部湍流度，增加了流体对换热管3管壁的剪切力，进而提高换热效率。该异形帘式折流栅，降低了经过异形折流片流体的绕流阻力，使换热管与管，管与壳程壁面之间流体出现多股不平行绕流，湍动程度增大，进而增强壳程传热，提高换热器性能。
[0035]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
【主权项】
1.一种异形帘式折流栅管束支撑结构，其特征在于:包括折流圈和安装在该折流圈上的多个异形帘式折流片，所述异形帘式折流片倾斜设置，所述异形帘式折流片为非直板型结构。2.根据权利要求1所述的异形帘式折流栅管束支撑结构，其特征在于:所述异形帘式折流片为曲面结构。3.根据权利要求1或2所述的异形帘式折流栅管束支撑结构，其特征在于:所述异形帘式折流片的横截面形状为正/余弦形。4.根据权利要求1所述的异形帘式折流栅管束支撑结构，其特征在于:所述异形帘式折流片为半直板段和半正/余弦段构成的非直板形结构。5.根据权利要求1或2或4所述的异形帘式折流栅管束支撑结构，其特征在于:所述异形帘式折流片上设置方形开口或齿轮状开口或弧形开口，相邻两开口之间具有突起。6.根据权利要求3所述的异形帘式折流栅管束支撑结构，其特征在于:所述异形帘式折流片上设置方形开口或齿轮状开口或弧形开口，相邻两开口之间具有突起。7.一种管壳式换热器，包括壳体和管束，其特征在于:所述壳体内安装有多排权利要求1-6所述的异形帘式折流栅管束支撑结构。8.根据权利要求7所述的管壳式换热器，其特征在于:任两相邻异形帘式折流栅上的异形帘式折流片平行等距排列。9.根据权利要求7或8所述的管壳式换热器，其特征在于:所述异形帘式折流栅在壳体内平行布置，相邻两异形帘式折流栅对称设置。10.根据权利要求9所述的管壳式换热器，其特征在于:所述异形帘式折流栅在壳体内等距排列。
【专利摘要】本实用新型公开了一种异形帘式折流栅管束支撑结构，包括折流圈和安装在该折流圈上的多个异形帘式折流片，异形帘式折流片为倾斜设置，该异形帘式折流片为非直板型结构，增加了折流片附近流体的湍动程度；还提供了一种管壳式换热器，包括壳体和管束，所述壳体内安装有多排所述异形帘式折流栅管束支撑结构。通过非直板型结构的折流片增强流体的湍动程度，增加了帘式折流片换热器壳程局部及整体的混合流动状态，有效强化了换热器壳程流体的传热性能。
【IPC分类】F28D7/16, F28F9/013
【公开号】CN205373494
【申请号】CN201521103130
【发明人】马璐, 曹侃, 刘遵超, 赵梦蝶, 王珂, 古新, 许伟峰, 刘敏姗
【申请人】郑州大学
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2015年12月28日