基于弓形折流板的管壳式换热器的制造方法
【专利摘要】一种基于弓形折流板的管壳式换热器，包括：管箱、管板、筒体、设置于筒体内的弓形折流板、换热管束、定距管和拉杆，其中：管板分别固定设置于筒体的两端，管板的外侧分别与管箱相连；换热管束、定距管和拉杆沿筒体轴向与筒体两端的管板固定连接；弓形折流板的边缘与筒体内壁相连起到支撑作用，并穿过换热管束倾斜于水平面设置；所述的弓形折流板为截去一段弓形缺口的椭圆形板，板上设有开孔方向相同的管孔和漏流孔，其中：管孔和漏流孔在板上呈交错三角形排布；本实用新型安装加工方便，成本低，提高传热效率并延长换热器的使用寿命。
【专利说明】
基于弓形折流板的管壳式换热器
技术领域
[0001]本实用新型涉及的是一种管壳式换热器领域的技术，具体是一种基于弓形折流板的管壳式换热器。
【背景技术】
[0002]管壳式换热器的结构包括管箱、管板、壳体、折流板、换热管等。其中，折流板在管壳式换热器中既可以起到支撑换热管束的作用，还可以使壳侧介质按特定的流通通道流动，增加湍流程度，改善传热特性。现有的管壳式换热器折流板主要有弓形折流板和螺旋折流板两种。普通的弓形折流板为平板式，垂直于换热壳体并沿换热管束轴向布置，并且相邻两个折流板的缺口相互错开，所构成的流通通道使得流体在管壳式换热器中迂回流动。而弓形折流板换热器应用于壳侧冷凝工况时，壳侧介质在换热管束上凝结，在重力和液体表面张力作用下，易在弓形板和壳体连接处产生积液，恶化了换热器的换热效果，另外在折流板附近还存在换热“死区”的问题。螺旋折流板管壳式换热器普遍采用的是搭接型螺旋折流板，需要将多块折流板沿壳体轴线布置为近似螺旋面。这类螺旋折流板管壳式换热器虽然使壳侧介质流动形式为合理的螺旋流，并且在壳侧冷凝工况中不易积液，但存在中心漏流和三角区漏流等问题，降低了换热器的整体传热系数和综合性能，而且加工成本高、安装困难，精度难以保证。
[0003]为了减小弓形折流板管壳式换热器换热“死区”的问题，目前已有一些技术对弓形折流板的结构进行了改进，但并未对弓形折流板应用于壳侧冷凝工况时折流板处易积液的问题提出解决办法，而积液一方面会恶化换热管的传热性能，另一方面还会造成换热器结垢、腐蚀，影响换热器使用寿命。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型针对现有技术中折流板在冷凝工况时易积液造成换热器结构和性能恶化等缺陷，提出一种基于弓形折流板的管壳式换热器，通过在倾斜设置的弓形折流板上均匀开设管孔和漏流孔，使壳侧冷凝后的液态介质迅速从弓形折流板排出，减小弓形折流板附近的“死区”，提高换热性能，减少换热器的结构。
[0005]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0006]本实用新型包括:管箱、管板、筒体、设置于筒体内的弓形折流板、换热管束、定距管和拉杆，其中:管板分别固定设置于筒体的两端，管板的外侧分别与管箱相连;换热管束、定距管和拉杆沿筒体轴向与筒体两端的管板固定连接；弓形折流板的边缘与筒体内壁相连起到支撑作用，并穿过换热管束倾斜于水平面设置。
[0007]所述的弓形折流板倾斜于水平面的角度为20±5°。
[0008]所述的弓形折流板为截去一段弓形缺口的椭圆形板，板上设有开孔方向相同的管孔和漏流孔，其中:管孔和漏流孔在板上呈交错三角形排布。
[0009]所述的管孔和漏流孔为椭圆形结构，并沿筒体轴向开孔。
[0010]所述的漏流孔的轴半径为管孔轴半径的0.3?0.5倍。
[0011]技术效果
[0012]与现有技术相比，本实用新型将弓形折流板倾斜设置，使壳侧冷凝的液态介质在重力和沿折流板流动气态介质推力双重作用下迅速从弓形折流板排出，提高管壳式换热器换热性能，并且减少换热器的结垢，延长换热器的使用寿命;并且在弓形折流板上设置漏流孔，减小了折流板附近的“死区”，降低压力降，也提高了传热效率。
【附图说明】
[0013]图1为管壳式换热器示意图；
[0014]图2为弓形折流板不意图；
[0015]图中:I为弓形折流板，2为换热管束，3为筒体，4为管箱，5为管板，6为定距管，7为拉杆，8为管孔，9为漏流孔。
【具体实施方式】
[0016]下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0017]实施例1
[0018]如图1所示，本实施例包括:管箱4、管板5、筒体3、设置于筒体3内的弓形折流板1、换热管束2、定距管6和拉杆7，其中:管板5分别固定设置于筒体3的两端，管板5的外侧分别与管箱4相连;换热管束2、定距管6和拉杆7沿筒体3轴向与筒体3两端的管板5固定连接；弓形折流板I的边缘与筒体3内壁相连起到支撑作用，并穿过换热管束2倾斜于水平面设置。
[0019]所述的弓形折流板I倾斜于水平面的角度为20°。
[0020]如图2所示，所述的弓形折流板I为截去一段弓形缺口的椭圆形板，板上设有开孔方向相同的管孔8和漏流孔9，其中:管孔8和漏流孔9在板上呈交错三角形排布。
[0021]所述的管孔8和漏流孔9为椭圆形结构，并沿筒体3轴向开孔。
[0022]所述的漏流孔9的轴半径为管孔8轴半径的0.5倍。
[0023]在壳侧介质冷凝工况时，冷媒介质走管程，气态热媒介质走壳程，壳侧介质一部分横掠换热管从弓形折流板I的缺口流过，另一部分穿过弓形折流板I上的漏流孔9沿换热管束2流动，两种流动方向使壳侧介质形成混流，壳侧热媒介质与换热管充分换热并冷凝。壳侧冷凝的液态介质沿换热管流至弓形折流板I，在重力和沿弓形折流板I流动的气态介质的双重作用下迅速从弓形折流板I排出，而不会停留于弓形折流板I上。
[0024]本实施例由于弓形折流板I的倾斜设置，折流板缺口位置相对更低，可以利用液态介质自身重力和气态介质流动推力的双重作用将滞留于弓形折流板I处的积液导流排走。
[0025]本实施例增加的漏流孔9将普通弓形折流板管壳式换热器壳侧的仅穿过换热管束2的横流改为沿换热管束2的纵流、穿过换热管束2的横流以及两者的混流，以减小弓形折流板I附近的换热“死区”，优化换热效果。
【主权项】
1.一种基于弓形折流板的管壳式换热器，其特征在于，包括:管箱、管板、筒体、设置于筒体内的弓形折流板、换热管束、定距管和拉杆，其中:管板分别固定设置于筒体的两端，管板的外侧分别与管箱相连;换热管束、定距管和拉杆沿筒体轴向与筒体两端的管板固定连接；弓形折流板的边缘与筒体内壁相连起到支撑作用，并穿过换热管束倾斜于水平面设置。2.根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征是，所述的弓形折流板倾斜于水平面的角度为20±5°。3.根据权利要求2所述的管壳式换热器，其特征是，所述的弓形折流板为截去一段弓形缺口的椭圆形板，板上设有开孔方向相同的管孔和漏流孔，其中:管孔和漏流孔在板上呈交错三角形排布。4.根据权利要求3所述的管壳式换热器，其特征是，所述的管孔和漏流孔为椭圆形结构，并沿筒体轴向开孔。5.根据权利要求3所述的管壳式换热器，其特征是，所述的漏流孔的轴半径为管孔轴半径的0.3?0.5倍。
【文档编号】F28D7/16GK205690935SQ201620548167
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月7日 公开号201620548167.6, CN 201620548167, CN 205690935 U, CN 205690935U, CN-U-205690935, CN201620548167, CN201620548167.6, CN205690935 U, CN205690935U
【发明人】丁国良, 陈杰, 杨文刚, 胡海涛, 杨果成, 胡苏阳, 高玮, 罗婷婷, 张晓慧
【申请人】上海交通大学