一种适用于U型管壳式熔盐换热器的尾部支撑板的制作方法

一种适用于u型管壳式熔盐换热器的尾部支撑板
技术领域
1.本实用新型涉及熔盐换热器，尤其涉及一种适用于u型管壳式熔盐换热器的尾部支撑板。


背景技术：

2.熔盐换热器广泛应用于太阳能光热发电、储能、工业供汽等领域，其中管壳式u型管熔盐换热器较为常见，熔盐做为工质在壳侧流动，在折流板的扰动下，与管内流体进行间壁换热，u型管的尾部支撑通常采用全支撑的封闭圆板，熔盐与u型管尾部弯曲段换热不够充分，易造成熔盐凝结，不利于排盐的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型需要解决的技术问题是：现有的u型管壳式熔盐换热器的尾部支撑板的设计形式不利于熔盐的充分换热，导致熔盐凝结，不利于排盐的问题；进而提供一种适用于u型管壳式熔盐换热器的尾部支撑板。
4.本实用新型为解决上述技术问题采用的技术方案是：一种适用于u型管壳式熔盐换热器的尾部支撑板，所述的尾部支撑板径向安装在u型管壳式熔盐换热器的壳体内部，所述的尾部支撑板为圆形板，其上开有若干个换热管支撑孔ⅰ和两个通流口ⅰ；所述u型管壳式熔盐换热器中的u型换热管束插在尾部支撑板的换热管支撑孔ⅰ中；所述的两个通流口ⅰ呈中心对称布置，其中一个通流口ⅰ与u型管壳式熔盐换热器中的熔盐上层换热区相通，另一个通流口ⅰ与u型管壳式熔盐换热器中的熔盐下层换热区相通。
5.进一步的，所述的通流口ⅰ是沿着尾部支撑板的一端端部切割出来的槽口。
6.进一步的，与熔盐上层换热区相通的通流口ⅰ处于尾部支撑板的左上角，与熔盐下层换热区相通的通流口ⅰ处于尾部支撑板的右下角。
7.进一步的，所述尾部支撑板的底部开有一个排盐槽ⅰ。
8.一种适用于u型管壳式熔盐换热器的尾部支撑板，所述的尾部支撑板径向安装在u型管壳式熔盐换热器的壳体内部，所述的尾部支撑板为圆形板，其中间位置开有通流口ⅱ，所述的通流口ⅱ被纵向隔板分隔成上通流口ⅰ和下通流口ⅰ，所述的上通流口ⅰ与熔盐上层换热区相通，下通流口ⅰ与熔盐下层换热区相通；在通流口ⅱ的周围开有若干个换热管支撑孔ⅱ，所述的u型换热管束的管插在尾部支撑板的换热管支撑孔ⅱ中。
9.进一步的，所述的通流口ⅱ为长方形，且长方形的通流口ⅱ横向设置。
10.进一步的，所述尾部支撑板的底部开有排盐槽ⅱ。
11.一种适用于u型管壳式熔盐换热器的尾部支撑板，所述的尾部支撑板径向安装在u型管壳式熔盐换热器的壳体内部，所述的尾部支撑板为圆形板，尾部支撑板的左右两端分别开有一个通流口ⅲ，左右两端的通流口ⅲ分别被纵向隔板分隔成上通流口ⅱ和下通流口ⅱ，两个上通流口ⅱ分别与熔盐上层换热区相通，两个下通流口ⅱ分别与熔盐下层换热区相通；在尾部支撑板上除了通流口ⅲ的位置处，其余部分开有若干个换热管支撑孔ⅲ，所述
的u型换热管束的管插在尾部支撑板的换热管支撑孔ⅲ中。
12.进一步的，所述的通流口ⅲ为长方形，长方形的通流口ⅲ纵向设置，且长方形的通流口ⅲ是沿着尾部支撑板的一端端部开出的长方形槽口。
13.进一步的，所述尾部支撑板的底部开有排盐槽ⅲ。
14.本实用新型与现有技术相比产生的有益效果是：
15.本技术在尾部支撑板上开设通流孔，使得熔盐可以顺利流通到熔盐尾部换热区中，并与熔盐尾部换热区中的换热管束的弯曲部分进行充分换热，尾部支撑板不仅对换热管束具有支撑作用，还具有折流板的功能，可提升熔盐在换热器尾部的换热效果，防止熔盐在壳体底部的滞留，利于熔盐排出。
附图说明
16.附图作为本技术的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解。
17.图1为u型管壳式熔盐换热器的外部结构示意图；
18.图2为实施例1中u型管壳式熔盐换热器的主视剖面图；
19.图3为图2中a向视图；
20.图4为图2中b向视图；
21.图5为实施例2中u型管壳式熔盐换热器的俯视图或者仰视图；
22.图6为实施例1中的尾部支撑板的结构示意图；
23.图7为实施例2中的尾部支撑板的结构示意图；
24.图8为实施例3中的尾部支撑板的结构示意图。
25.附图标记说明：1、壳体；101、熔盐中间换热区；102、熔盐尾部换热区；103、熔盐上层换热区；104、熔盐下层换热区；2、u型换热管束；3、管板；4、纵向隔板；5、折流板；501、折流板ⅰ；502、折流板ⅱ；6、换热工质入口；7、换热工质出口；8、熔盐入口；9、熔盐出口；12、尾部支撑板；1201、换热管支撑孔ⅰ；1202、通流口ⅰ；1203、排盐槽ⅰ；1204、通流口ⅱ；1205、换热管支撑孔ⅱ；1206、排盐槽ⅱ；1207、通流口ⅲ；1208、换热管支撑孔ⅲ；1209、排盐槽ⅲ。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.由于本技术的三种尾部支撑板均适用于u型管壳式熔盐换热器，但是不同的尾部
支撑板适用于不同的折流板布置形式，故本技术列举三个实施例对本技术进行详细说明。
30.实施例1，适用于u型管壳式熔盐换热器的折流板的第一种布置形式：
31.参见图1、图2、图3、图4和图6，本实施例中的u型管壳式熔盐换热器包括壳体1、多组u型换热管束2、管板3、纵向隔板4、多块折流板5、换热工质入口6、换热工质出口7、熔盐入口8、熔盐出口9和尾部支撑板12，所述的壳体1为圆柱形结构，所述的管板3左侧为换热工质进出区，换热工质进出区为圆柱形腔体结构，管板3的右侧与壳体1的端口处焊接在一起，所述的尾部支撑板12径向安装在壳体1内，并将壳体1主要分隔成两个区域，分别为熔盐中间换热区101和熔盐尾部换热区102，即尾部支撑板12与管板3之间为熔盐中间换热区101，尾部支撑板12与壳体1尾部形成熔盐尾部换热区102；所述的多组u型换热管束2安装在壳体1的熔盐中间换热区101以及熔盐尾部换热区102内，并且通过多块折流板5和尾部支撑板12进行支撑；所述的u型换热管束2的管口连接在管板3上，且u型换热管束2的进口与换热工质入口6相通，u型换热管束2的出口与换热工质出口7相通；
32.所述的换热工质进出区沿中心轴线方向设置一块分程隔板，所述的分程隔板将换热工质进出区分隔成换热工质进入区与换热工质排出区，所述的换热工质入口6与换热工质进入区相通，所述的换热工质出口7与换热工质排出区相通；所述的熔盐中间换热区101沿中心轴线方向设置一块纵向隔板4，所述的纵向隔板4将熔盐中间换热区101分隔成熔盐上层换热区103和熔盐下层换热区104，所述的熔盐入口8与熔盐上层换热区103相通，熔盐出口9与熔盐下层换热区104相通，所述的熔盐入口8与熔盐出口9上下相对设置；
33.所述的折流板5径向布置在壳体1的熔盐中间换热区101内，且多块折流板5并排左、右依次交替布置；所述的折流板5一方面是为了熔盐流动过程中起到扰动并达到充分换热的目的，另一方面是为了支撑u型换热管束2以及纵向隔板4；
34.所述的尾部支撑板12用于u型换热管束2尾部的支撑，所述的尾部支撑板12上开有若干个换热管支撑孔ⅰ1201，所述的u型换热管束2的管插在尾部支撑板12的换热管支撑孔ⅰ1201中；在尾部支撑板12的底部开有一个排盐槽ⅰ1203，防止熔盐在壳体底部的滞留，利于熔盐排出；并且在尾部支撑板12上开有两个通流口ⅰ1202，所述的通流口ⅰ1202是沿着尾部支撑板的一端端部切割出来的槽口；所述的两个通流口ⅰ1202呈中心对称布置，其中一个通流口ⅰ1202与熔盐上层换热区103相通，另一个通流口ⅰ1202与熔盐下层换热区104相通，与熔盐上层换热区103相通的通流口ⅰ1202处于尾部支撑板的左上角，与熔盐下层换热区104相通的通流口ⅰ1202处于尾部支撑板的右下角。需要说明的是，尾部支撑板12上开有通流口ⅰ1202的位置处不对u型换热管束2进行支撑。
35.本实施例中，换热工质依次通过换热工质入口6和换热工质进入区进入到多组u型换热管束2中，再从u型换热管束2中依次通过换热工质排出区和换热工质出口7排出；熔盐通过熔盐入口8进入到熔盐上层换热区103，再依次通过熔盐尾部换热区102、熔盐下层换热区104和熔盐出口9排出，熔盐在经过熔盐上层换热区103、熔盐尾部换热区102和熔盐下层换热区104时，经过多块折流板5的扰动与尾部支撑板12的扰动与换热工质进行充分换热，达到换热的目的。具体扰动过程为：熔盐进入到熔盐上层换热区103时，由于折流板5为左、右依次交替布置形式，所以熔盐呈波浪形的流动形式，产生扰动，在经过尾部支撑板12时，先经过与熔盐上层换热区103相通的通流口ⅰ1202进入到熔盐尾部换热区102，与熔盐尾部换热区102内的u型换热管束2的尾部弯曲段充分换热，然后通过与熔盐下层换热区104相通
的通流口ⅰ1202进入熔盐下层换热区104，由于熔盐下层换热区104的折流板5也为左、右依次交替布置形式，所以熔盐依然呈波浪形的流动形式，产生扰动，达到充分换热的目的。
36.本实施例中的尾部支撑板12即作为u型换热管束的支撑板又作为折流板，对熔盐具有扰流作用。
37.实施例2，适用于u型管壳式熔盐换热器的折流板的第二种布置形式：
38.参见图1、图2、图5和图7，本实施例与实施例1不同的是，本实施例中所适用的u型管壳式熔盐换热器的折流板采用两组不同形式的折流板交替设置而成，其中一组折流板是由单独的一块折流板ⅰ501形成，所述的折流板ⅰ501径向安装在壳体1的熔盐中间换热区101的中间位置，折流板ⅰ501的两端与熔盐中间换热区101的两侧内侧壁分别形成一个导流通道ⅰ；另一组折流板是由两块折流板ⅱ502组成，所述的两块折流板ⅱ502径向安装在熔盐中间换热区101内的左右两侧，两块折流板ⅱ502之间的位置形成导流通道ⅱ；
39.本实施例中的尾部支撑板12上的中间位置开有通流口ⅱ1204，所述的通流口ⅱ1204为长方形，且尺寸较大，长方形的通流口ⅱ1204横向设置；所述的通流口ⅱ1204被纵向隔板4分隔成上通流口ⅰ和下通流口ⅰ，所述的上通流口ⅰ与熔盐上层换热区103相通，下通流口ⅰ与熔盐下层换热区104相通；尾部支撑板12上开有通流口ⅱ1204的位置处不对u型换热管束2进行支撑；在通流口ⅱ1204的周围开有若干个换热管支撑孔ⅱ1205，所述的u型换热管束2的管插在尾部支撑板12的换热管支撑孔ⅱ1205中，所述尾部支撑板12的底部开有排盐槽ⅱ1206，防止熔盐在壳体底部的滞留，利于熔盐排出。
40.本实施例中，熔盐通过熔盐入口8进入到熔盐上层换热区103，再依次通过熔盐尾部换热区102、熔盐下层换热区104和熔盐出口9排出，熔盐在经过熔盐上层换热区103、熔盐尾部换热区102和熔盐下层换热区104时，经过多块折流板5的扰动与尾部支撑板12的扰动与换热工质进行充分换热，达到换热的目的。具体扰动过程为：熔盐进入到熔盐上层换热区103时，由于两组不同形式的折流板交替设置，所以熔盐呈双波浪形的流动形式，产生扰动，即熔盐进入到熔盐上层换热区103时经过折流板ⅰ501分流成两道流体，两道流体分别经过两个导流通道ⅰ流向所述的两块折流板ⅱ502，两道流体经过两块折流板ⅱ502的作用汇集成一道流体并从导流通道ⅱ穿过，汇成一道流体的熔盐再次经过折流板ⅰ501分流成两道流体，经过上述的流动形式，折流板5对熔盐产生扰动；在到达尾部支撑板12时，先经过与熔盐上层换热区103相通的上通流口ⅰ进入到熔盐尾部换热区102，与熔盐尾部换热区102内的u型换热管束2的尾部弯曲段充分换热，然后通过与熔盐下层换热区104相通的下通流口ⅰ进入熔盐下层换热区104，由于熔盐下层换热区104的折流板与上层布置形式相同，所以熔盐依然呈双波浪形的流动形式，产生扰动，达到充分换热的目的。
41.实施例3，同样适用于u型管壳式熔盐换热器的折流板的第二种布置形式：
42.参见图1、图2、图5和图8，本实施例与实施例2不同的是，本实施例中的尾部支撑板12的左右两端分别开有一个通流口ⅲ1207，所述的通流口ⅲ1207为长方形，长方形的通流口ⅲ1207纵向设置，且长方形的通流口ⅲ1207是沿着尾部支撑板的一端端部开出的长方形槽口；左右两端的通流口ⅲ1207分别被纵向隔板4分隔成上通流口ⅱ和下通流口ⅱ，两个上通流口ⅱ分别与熔盐上层换热区103相通，两个下通流口ⅱ分别与熔盐下层换热区104相通；尾部支撑板12上开有通流口ⅲ1207的位置处不对u型换热管束2进行支撑；在尾部支撑板12上除了通流口ⅲ1207的位置处，其余部分开有若干个换热管支撑孔ⅲ1208，所述的u型
换热管束2的管插在尾部支撑板12的换热管支撑孔ⅲ1208中，所述尾部支撑板12的底部开有排盐槽ⅲ1209，防止熔盐在壳体底部的滞留，利于熔盐排出。
43.本实施例中，熔盐通过熔盐入口8进入到熔盐上层换热区103，再依次通过熔盐尾部换热区102、熔盐下层换热区104和熔盐出口9排出，熔盐在经过熔盐上层换热区103、熔盐尾部换热区102和熔盐下层换热区104时，经过多块折流板5的扰动与尾部支撑板12的扰动与换热工质进行充分换热，达到换热的目的。具体扰动过程为：熔盐进入到熔盐上层换热区103时，由于两组不同形式的折流板交替设置，所以熔盐呈双波浪形的流动形式，产生扰动，即熔盐进入到熔盐上层换热区103时经过折流板ⅰ501分流成两道流体，两道流体分别经过两个导流通道ⅰ流向所述的两块折流板ⅱ502，两道流体经过两块折流板ⅱ502的作用汇集成一道流体并从导流通道ⅱ穿过，汇成一道流体的熔盐再次经过折流板ⅰ501分流成两道流体，经过上述的流动形式，折流板5对熔盐产生扰动；在到达尾部支撑板12时，先经过与熔盐上层换热区103相通的两个上通流口ⅱ进入到熔盐尾部换热区102，与熔盐尾部换热区102内的u型换热管束2的尾部弯曲段充分换热，然后通过与熔盐下层换热区104相通的两个下通流口ⅱ进入熔盐下层换热区104，由于熔盐下层换热区104的折流板与上层布置形式相同，所以熔盐依然呈双波浪形的流动形式，产生扰动，达到充分换热的目的。
44.实施例2中与实施例3中的尾部支撑板12均是针对第二种折流板的布置形式设计的，二者所产生的效果基本相同，均可以使得熔盐与换热管束尾部的弯曲部分进行充分换热。
45.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。