专利名称：固液两相流焊接式板式换热器防磨蚀导流装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于换热器防磨蚀导流装置，涉及一种适用于固液两相流换热 器的介质进口防磨蚀导流装置，尤其涉及一种用于固液两相流宽通道焊接式板 式换热器防磨蚀的介质进口导流装置。
背景技术：
在砂状氧化铝工业生产中，铝酸钠溶液的中间序和附聚温度控制是必不可 少的一个重要环节，也是保证砂状氧化铝产品质量的一个环节。其介质为含有
氧化铝颗粒350~900g/l的固液两相铝酸钠溶液，由于含大量固体颗粒溶液的冲 刷作用，导致换热器入口处板片的局部磨蚀现象极其严重，造成换热设备提前失效。
宽通道焊接式板式换热器介质进口导流装置的功能是对进入换热器的介 质进行导流、分配，使得介质进入换热器板间流道时的流量均匀，流速一致。 目前，宽通道焊接式板式换热器介质进口分配通道的结构是由进口法兰、"天 圆底方"型分配通道、矩形法兰组成，进口法兰选取标准法兰，与介质管道相 连，矩形法兰与宽通道焊接式板式换热器介质进口的矩形法兰面连接，"天圆 底方"型分配通道是圆形进口法兰与矩形法兰之间的过渡通道。工作时，介质 从进口法兰进入"天圆底方"型分配通道展开，直接流经矩形法兰进入换热器 板间流道。
观察以往宽通道焊接板式换热器发生磨蚀的部位，磨蚀现象均主要发生在 换热器铝酸钠溶液入口处板片的中间部位，利用固液两相流流场分析技术和现 场实验测试，对以往己发生磨蚀的宽通道焊接式板式换热器，及其所使用的"天 圆底方"型进口分配通道进行流场分析，发现由于"天圆底方"型分配通道的 结构(参见图l，两相流经系统管道6由进口法兰1、天圆底方型缓冲分配通 道5、矩形法兰3进入进入换热器入口 7)问题，造成固液两相流进入宽通道 焊接式板式换热器时，直接冲击换热器入口处中部的板片，流速分布不均匀， 最高与最低处的流速相差达70%~110%，这是导致宽通道焊接式板式换热器板 片入口处局部磨蚀严重的主要原因，造成设备寿命只有设计能力的1/4 1/10。发明内容
本实用新型的目的是为了解决用于固液两相流宽通道焊接式板式换热器 介质入口处板片局部磨蚀问题，提供一种能够引导介质均匀分配，使其进入换 热板间流道时流速一致，以减缓固液两相流用宽通道焊接式板式换热器板片入 口处局部磨蚀的导流装置。
本发明的固液两相流焊接板式换热器防磨蚀导流装置，依次包括与系统管
道连接的进口法兰、"u"型或"s"型缓冲分配通道及与换热器入口连接的矩 形法兰。其中"u"型或"s"缓冲分配通道的截面为矩形。
为了使固液两相流进入分配通道后得到更好的分流，在"u"型或"s"
缓冲分配通道的入口处设置有导流叶片，且该导流叶片与缓冲分配通道成
7.5° ~15°的夹角。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点
1、 本实用新型由于采用"s"型或"u"型的缓冲分配通道，由圆形管道
来的固液两相流，其中间流速过高的部分先冲击到缓冲分配通道壁面得到缓冲 后，再由矩形法兰、换热器入口进入到换热器的板片上，因此有效解决了换热 器入口处的板片局部磨蚀问题。
2、 本实用新型的"S"型或"U"型的缓冲分配通道的入口处设置了导流 叶片，固液两相流经"S"型或"U"型缓冲分配通道，经导流叶片分配后再 进入换热器的板间流道，使得换热器板间流道内流速均匀。利用固液两相流流 场分析技术和现场实验测试，对改进后换热器板间通道入口处进行流场分析， 最高与最低处的流速相差仅15% 25%，由于磨蚀速率与流速成指数关系变化， 通过优化换热器入口处流速分布的均匀性，将大大减缓换热器板片的局部磨 蚀，使得设备寿命提高5 15倍。
3、 本实用新型用途广泛，不仅适用于氧化铝生产中铝酸钠溶液的中间序 和附聚降温，同时也适用于其他固液两相流焊接式板式换热器的使用场合。
图1为现有技术导流装置的结构示意图 图2为本实用新型"S"型防磨蚀导流装置 图3为图2的俯视图
图4为本实用新型"U"型防磨蚀导流装置 图5为图4的俯视图
具体实施方式
实施例l、 一种固液两相流焊接板式换热器防磨蚀导流装置，依次包括与
系统管道6连接的进口法兰1、天圆底方型缓冲分配通道5、截面为矩形的"S" 型缓冲分配通道2及与换热器入口 7连接的矩形法兰3，并在"S"型缓冲分 配通道2的入口处设有与缓冲分配通道成7.5。 15°夹角的导流叶片4(参照 图2)。上述各部件利用焊接技术连接在一起。
实施例2、 一种固液两相流焊接板式换热器防磨蚀导流装置，依次包括与 系统管道6连接的进口法兰1，截面为矩形的"U"型缓冲分配通道2，及与 换热气入口 7连接的矩形法兰3，其中进口法兰1与"U"型缓冲分配通道2 间通过圆筒10连接；在"U"型缓冲分配通道2的入口处设有与缓冲分配通 道成7.5° 15°夹角的导流叶片4 (参见图3、 4)。上述各部件利用焊接技术 连接在一起。
来自系统管道6的固液两相流由进口法兰1进入，经"S"型或"U"型 矩形截面缓冲分配通道2得到缓冲分配后，再经矩形法兰3，由换热器入口7 进入宽通道焊接式板式换热器9的板间流道8进行换热。由于缓冲分配通道2 的入口设置了导流叶片4，固液两相流经"S"型或"U"型缓冲分配通道时， 经导流叶片分配4后再进入换热器9的板间流道8，使换热器板间流道内流速 均匀。利用固液两相流流场分析技术和现场实验测试，对改进后换热器板间通 道入口处进行流场分析，最高与最低处的流速相差仅15% 25%;通过优化换 热器入口处流速分布的均匀性，大大减缓了换热器板片的局部磨蚀，使得换热 器寿命提高5 15倍。
权利要求1、一种固液两相流焊接板式换热器防磨蚀导流装置，包括与系统管道(6)连接的进口法兰(1)、缓冲分配通道(2)及与换热器入口(7)连接的矩形法兰(3)，其特征在于所述缓冲分配通道(2)为“U”型或“S”型，缓冲分配通道(2)的截面为矩形。
2、 如权利要求1所述固液两相流焊接板式换热器防磨蚀导流装置，其特 征在于所述"U"型或"S"型缓冲分配通道(2)的入口处设置有导流叶片(4)。
3、 如权利要求2所述固液两相流焊接板式换热器防磨蚀导流装置，其特 征在于所述导流叶片(4)与缓冲分配通道(2)成7.5° 15°的夹角。
专利摘要本实用新型提供了一种用于固液两相流焊接板式换热器的防磨蚀导流装置，包括与系统管道连接进口法兰、“U”型或“S”型缓冲分配通道及与换热器入口连接的矩形法兰，并在“U”型或“S”缓冲分配通道的入口设置有导流叶片。来自系统管道的固液两相流，经过“U”型或“S”型缓冲分配通道时，流速过高的部分先冲击到缓冲分配通道壁面得到缓冲后，再由矩形法兰、换热器入口进入到换热器的板片上，因此有效解决了换热器入口处的板片局部磨蚀问题；同时固液两相流经导流叶片分配后进入换热器的板间流道，可使得换热器板间流道内流速均匀，大大减缓换热器板片的局部磨蚀，使得设备寿命提高5～15倍。
文档编号F28F9/22GK201066253SQ20062013617
公开日2008年5月28日 申请日期2006年11月14日 优先权日2006年11月14日
发明者何海澜, 张曼丽, 张永德, 王新艳 申请人:张曼丽;王新燕;何海澜;张永德