专利名称：螺旋折流板换热器用折面折流板的制作方法
技术领域：
螺旋折流板换热器用折面折流板
技术领 域本实用新型涉及一种折流板，具体涉及一种螺旋折流板换热器用折面折流板，属 于列管式管壳换热器设计制造领域。
背景技术：
传统列管式管壳换热器中最普遍应用的是弓形折流板，由于存在阻流和压降大、 有流动滞止区、易结垢、振动条件下易失效等缺陷，近年来逐渐被螺旋折流板所取代。与传统的弓形折流板换热器相比，螺旋折流板换热器的壳程阻力降低，传热系数 较高，介质在壳程中不易积垢和结垢，使用中可以高效率长周期的运行。目前此种设备的设 计制造技术在国内已很成熟，它已在石油、化工、电力、冶金等行业得到了广泛应用。目前市场上所采用的螺旋折流板换热器的折流板是约1/4圆的扇形平面折流板， 扇形平面折流板如图1所示。介质在壳程中流动时，介质处于近似螺旋流动状态。但在扇形平面折流板的使用过程中发现，其与弓形折流板换热器相比较，虽然具 有壳程压降小、传热系数下降缓慢和长周期运行等优点，但是总传热系数的提高并不明显。 尤其在工艺计算优化不理想的情况下，甚至会出现设备初期运行时总传热系数低于弓形折 流板换热器的现象；这是因为扇形平面板在搭接时会形成豁口，该豁口处会形成一条快速 流道，导致局部短路，不利于换热。目前市场上使用的螺旋折流板换热器总传热系数不是很 大。
发明内容本实用新型提供一种螺旋折流板换热器用折面折流板，主要解决了现有平面折流 板搭接时形成豁口，导致局部短路不利于换热，难于提高总传热系数的问题。本实用新型提供的具体技术解决方案如下该螺旋折流板换热器用折面折流板的两侧分别设置有折角；两个折角以折面折流 板圆心角的角平分线为中心对称轴相互对称，两个折角分别以折线为旋转轴旋转折弯，旋 转折弯方向为同一时针方向，折角角度均为α。设折面折流板圆心角顶点为Α，两个扇形直边与圆弧的交点分别为B、C，两折 线b. c与AB、AC的交点分别为D、E，与弧BC的交点分别为F、G，折面折流板圆心角的角 平分线为a，BC垂直于a，3.13.(3之间应满足3//13/八；折面折流板两侧折角的弯折位置 由工艺计算出的搭接度来确定，即DF和EG的位置；实际生产中，折面折流板的搭接度 小于50%，即DB:AB彡0. 5，EC: AC彡0. 5，其中以搭接度大于20%且小于50%为佳，即 0. 2 ( DB:AB彡0. 5，0. 2彡EC:AC ( 0. 5 ；折角α的角度与螺旋折流板换热器的螺旋角相 同。以上所述折面折流板设置于管束上，相邻两折面折流板之间通过折角部位搭接构 成螺旋通道。以上所述折角α的角度为7° 40°，以12° 25°为佳。[0012]本实用新型的优点在于用折面折流板替代平面折流板，达到堵住快速流道的目的。本实用新型提供的螺 旋折面折流板换热器管束与螺旋平面折流板换热器管束相比，制造成本和制造难度完全相 同，但是总传热系数却可提高10%左右。
图1为扇形平面折流板结构示意图；图2为本实用新型折面折流板结构示意图；图3为螺旋折面折流板换热器管束结构示意图；图4a为本实用新型折面折流板平面结构展开图；图4b为本实用新型折面折流板平面结构示意图。
具体实施方式
对现有的螺旋折流板换热器而言，壳程流体是在由折流板组成的近似螺旋槽的流 道内流动，由于流体不断的和换热管碰撞，激起漩涡、二次流等，所以壳程中的流动状态是 非常复杂的。但就其整体流动方式而言，我们可认为是一种沿着螺旋槽流动的螺旋流。在做 换热器冷态实验时，透过有机玻璃做的换热器外壳，可以看到有一股流体依次通过由相邻 两块折流板搭接形成的豁口，从换热器的一端流向另一端，形成一条快速流道。由4块折流 板为一个螺距组成的管束上有4条块速通道。快速流道对壳程流体来讲相当于局部短路， 不利于换热。基于上述问题的考虑，
以下结合附图对本实用新型进行详述。本实用新型提供的 螺旋折流板换热器用折面折流板如图2所示，装配了折面折流板的换热器管束图如图3所
7J\ ο 该螺旋折流板换热器用折面折流板两侧分别设置有折角，两个折角以折面折流板 圆心角的角平分线为中心对称轴相互对称，且两个折角的折弯方向均为同一时针方向，两 折角均为α，折角角度与螺旋折流板换热器的螺旋角相同。本实用新型折面折流板图见图2。折面折流板两侧折角弯折的方法说明如下，并见图4a、4b。在图4a中，弯折前的折 面折流板圆心角顶点为A，两个扇形直边与圆弧的交点分别为B. C，两折线b. c与AB、AC的 交点分别为D. E，折面折流板圆心角的角平分线为a，BC垂直于a，a. b. c之间应满足a//b// (;直线08，DF和弧线BF形成封闭区域1，直线EC，EG和弧线CG形成封闭区域2。我们在 弯折前的折面折流板上分别沿着DF和EG将1、2两个封闭区域沿同一时针方向弯折α角 度，见图4b，由此制成了折面折流板两侧折角。同时，DB:AB彡0. 5，即折角的搭接度小于50 % ；实际生产应用中， 0. 2彡DB:AB彡0. 5为佳，即折角的搭接度大于20%且小于50%。同理，EC:AC彡0. 5，即折 角的搭接度小于50% ；，0. 2彡EC:AC彡0. 5为佳，即折角的搭接度大于20%且小于50% ； 折面折流板两侧折角的弯折位置(即DF和EG的位置)由工艺计算出的搭接度来具体确定。安装折面折流板到螺旋折流板换热器管束中时，相邻两折面折流板之间通过折角 部位搭接，四个折面折流板构成一个圆周，并按螺旋方式排列，形成密闭的螺旋通道，避免 了局部短路的问题，有效提高了总传热系数。安装了上述折面折流板管束见图3。
权利要求1.一种螺旋折流板换热器用折面折流板，其特征在于所述折面折流板两侧分别设置 有折角；所述两个折角以折面折流板圆心角的角平分线为中心对称轴相互对称，两个折角 分别以折线为旋转轴旋转折弯，旋转折弯方向为同一时针方向，折角角度均为α ；设折面 折流板圆心角顶点为Α，两个扇形直边与圆弧的交点分别为B、C，两折线b. c与AB、AC的交 点分别为D、E，与弧BC的交点分别为F、G，折面折流板圆心角的角平分线为a，BC垂直于 a, a. b. c之间应满足a//b//c ；所述折面折流板的搭接度小于50%，即DB =AB ( 0. 5，EC AC <0.5;所述折角α的角度与螺旋折流板换热器的螺旋角相同。
2.根据权利要求1所述的螺旋折流板换热器用折面折流板，其特征在于所述折面折 流板的搭接度大于20%且小于50%, BP 0. 2彡DB =AB彡0. 5，0. 2彡EC =AC ( 0. 5。
3.根据权利要求1或2所述的螺旋折流板换热器用折面折流板，其特征在于所述折 面折流板设置于管束上，相邻两折面折流板之间通过折角部位搭接构成螺旋通道。
4.根据权利要求3所述的螺旋折流板换热器用折面折流板，其特征在于所述折角α 的角度为7° 40°。
5.根据权利要求4所述的螺旋折流板换热器用折面折流板，其特征在于所述折角α 的角度为12° 25°。
专利摘要本实用新型提供一种螺旋折流板换热器用折面折流板，主要解决了现有平面折流板搭接时形成豁口，导致局部短路不利于换热，难于提高总传热系数的问题。而用折面折流板替代平面折流板，达到堵住快速流道的目的。我们发明的螺旋折面折流板换热器管束与螺旋平面折流板换热器管束相比，制造成本和制造难度完全相同，但是总传热系数却可提高10％左右。
文档编号F28F9/24GK201876185SQ20102017689
公开日2011年6月22日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者张卫华, 张早校, 文键, 王斯民 申请人:张早校, 王斯民