改进型折流杆式海水-工业水换热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及海水?工业水换热器技术领域，具体涉及改进型折流杆式海水?工业水换热器，其结构包括管壳、管壳进口和管壳出口以及换热管，沿管壳的轴向间隔设有多个折流栅，折流栅包括若干个折流杆和折流圈，折流杆的两端与折流圈焊接，折流栅还包括多个纵向加强筋板，多个纵向加强筋板垂直于折流杆且沿管壳的轴向间隔分布设置；纵向加强筋板开设有若干个通孔，折流杆穿设于通孔，纵向加强筋板焊接于折流圈。与现有技术相比，本实用新型避免了折流杆因为焊接而导致变形，其安装更加简便，而且具有结构紧凑、抗振性能好、使用寿命长的优点。
【专利说明】
改进型折流杆式海水-工业水换热器
技术领域
[0001]本实用新型涉及海水-工业水换热器技术领域，具体涉及改进型折流杆式海水-工业水换热器。
【背景技术】
[0002]目前，在我国石油化工等行业中，换热设备占设备投资的30%以上，在换热设备中，使用量最大的是管壳式换热器，因此提高换热器的效能对化工行业节能减排、提高效益非常重要。其中，海水-工业水换热器是火力发电厂中的关键设备，海水-工业水是指利用海水来冷却工业水。
[0003]传统的管壳式换热器采用光滑圆管和单弓型折流板支撑结构，流体在壳程做垂直于管轴向的横向流动，在折流板前后区域存在较大的流动和传热死区，使得换热器的整体换热效率降低、流动阻力增大，并且在高雷诺数的情况下，常发生流体诱导振动而导致换热器失效。为了弥补上述缺陷，目前国内外已开发出折流杆等新型管束支撑，当流体通过进入换热器管壳后，流体将顺着管束流动，每经过一个折流栅就产生一次扰流，在下一个折流栅再次产生扰流，如此多次扰动减薄了层流边界层，增强了传热，同时污垢也因扰流的自洁作用而不易沉积。
[0004]现有技术的折流杆式换热器大多包括管壳、管板、换热管，换热器壳程进出口段增设导流筒，在管壳内与管壳轴向相垂直的方向间隔设有多个折流栅，折流栅包括若干个相互平行的折流杆，换热管束在折流杆中穿过，折流杆分别与折流圈、加强筋板焊接固定。然而，上述结构具有以下缺陷:在制作折流栅时，由于折流杆与折流圈、加强筋板三个接触处采用点焊，将折流杆分成两等份，结构不紧凑，抗振性能较差，而且焊接加工复杂，极易造成折流杆焊接变形，安装精度较差，使用寿命短；另一方面，现有的导流筒由于结构设计不合理，导流筒阻隔流体，使得导流筒内形成流体的滞留区，流体阻力较大。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术存在上述技术问题，本实用新型目的在于提供一种结构紧凑、安装简便且不易变形、抗振性能好、使用寿命长的换热器。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案:
[0007]提供改进型折流杆式海水-工业水换热器，包括管壳、管壳进口和管壳出口以及换热管，靠近所述管壳进口和管壳出口处分别设置有导流筒，所述导流筒包括导流筒内壳和导流筒外壳，沿所述管壳的轴向间隔设有多个折流栅，所述折流栅包括若干个折流杆和折流圈，所述折流杆的两端均与所述折流圈焊接，所述折流栅还包括多个纵向加强筋板，所述多个纵向加强筋板均与所述折流杆垂直设置，所述多个纵向加强筋板沿所述管壳的轴向间隔分布设置;所述纵向加强筋板开设有若干个通孔，所述折流杆穿设所述通孔，所述纵向加强筋板焊接于所述折流圈。
[0008]其中，所述纵向加强筋板设置有三个，且沿所述管壳的轴向呈等距离间隔分布设置。
[0009]其中，所述折流栅还包括横向加强筋板，所述多个纵向加强筋板均与所述横向加强筋板焊接固定，所述横向加强筋板的两端均与所述折流圈焊接。
[0010]其中，所述折流圈为扁状钢圈。
[0011]其中，所述若干个通孔呈排分布设置。
[0012]其中，位于所述管壳进口处的导流筒内设置有引流减阻装置，所述引流减阻装置是由两块弧形板和两块侧板拼接而成的封闭式结构，所述两块弧形板的上端相互焊接，所述两块弧形的下端分别焊接于所述导流筒内壳，所述两块弧形板相对的两侧端分别与对应的侧板焊接;所述两块弧形板的弧形面均朝内侧弯曲。
[0013]其中，所述两块弧形板和两块侧板均对称设置。
[0014]其中，所述两块弧形板的上端焊接处呈尖角状，所述两块弧形的下端焊接处呈平滑状。
[0015]其中，所述弧形板的弧形面的圆弧半径小于所述导流筒内壳的半径。
[0016]其中，所述导流筒外壳设置有壳程进口，所述弧形板为矩形板，所述弧形板的长度比所述壳程进口的内径长度大100?150mm。
[0017]本实用新型的有益效果:
[0018]本实用新型的改进型折流杆式海水-工业水换热器，包括管壳、管壳进口和管壳出口以及换热管，靠近管壳进口和管壳出口处分别设置有导流筒，沿管壳的轴向间隔设有多个折流栅，折流栅包括若干个折流杆和折流圈，折流杆的两端与折流圈焊接，折流栅还包括多个纵向加强筋板，多个纵向加强筋板垂直于折流杆且沿管壳的轴向间隔分布设置;纵向加强筋板开设有若干个通孔，折流杆穿设于通孔，纵向加强筋板焊接于折流圈。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0019](I)本实用新型的折流栅增设了多个带有通孔的纵向加强筋板，制作折流栅时，将折流杆分别穿过纵向加强筋板的通孔进行固定而无需进行点焊，从而避免了传统的折流杆因为焊接而导致变形的发生，提高了安装精度，而且安装更加简便；
[0020](2)与传统的折流杆分两等分相比，本实用新型的折流杆由新增加的多个纵向加强筋板将其分成至少三等分以上，使其结构更加紧凑，从而提高了设备的抗振性能，延长了使用寿命。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的改进型折流杆式海水-工业水换热器的折流栅的结构示意图。
[0022]图2为本实用新型的改进型折流杆式海水-工业水换热器的导流筒的结构示意图。
[0023]图3为本实用新型的改进型折流杆式海水-工业水换热器的引流减阻装置的结构示意图。
[0024]图4为本实用新型的改进型折流杆式海水-工业水换热器的引流减阻装置的另一角度的结构示意图。
[0025]图5为本实用新型的改进型折流杆式海水-工业水换热器的结构示意图。
[0026]附图标记:
[0027]管壳1、管壳进口 11、管壳出口 12;
[0028]导流筒2、导流筒内壳21、导流筒外壳22、壳程进口 23;
[0029]引流减阻装置3、弧形板31、侧板32;
[0030]换热管4;
[0031]折流栅5、折流杆51、折流圈52、纵向加强筋板53、横向加强筋板54。
【具体实施方式】
[0032]以下结合具体实施例及附图对本实用新型进行详细说明。
[0033]本实施例的改进型折流杆式海水-工业水换热器，如图1、图2和图5所示，包括管壳
1、管壳进口 11和管壳出口 12以及换热管4，靠近管壳进口 11和管壳出口 12处分别设置有导流筒，导流筒2包括导流筒内壳21和导流筒外壳22，沿管壳I的轴向间隔设有多个折流栅5。如图1所示，折流栅5包括若干个折流杆51和折流圈52，折流杆51的两端与折流圈52焊接，折流栅5还包括多个纵向加强筋板53，多个纵向加强筋板53均与折流杆51垂直设置，多个纵向加强筋板53沿管壳I的轴向间隔分布设置;纵向加强筋板53开设有若干个通孔，折流杆51穿设于通孔，纵向加强筋板53焊接于折流圈52。制作折流栅5时，将折流杆51分别穿过纵向加强筋板53的通孔进行固定而无需进行点焊，从而避免了传统的折流杆51因为焊接而导致变形的发生，提高了安装精度，而且安装更加简便。
[0034]具体的，纵向加强筋板53设置有三个，且沿管壳的轴向呈等距离间隔分布设置(见图1)。三个纵向加强筋板53将折流杆51分成四等分，相比传统的折流杆51，使其结构更加紧凑，从而提高了设备的抗振性能，延长了使用寿命。
[0035]具体的，折流栅5还包括横向加强筋板54，多个纵向加强筋板53均与横向加强筋板54焊接固定，横向加强筋板54的两端均与折流圈52焊接。增设的横向加强筋板54能够对折流杆51进一步加固，有利于提尚抗振性能。
[0036]具体的，折流圈52为扁状钢圈。
[0037]具体的，若干个通孔呈排分布设置。
[0038]本实施例中，如图2至图4所示，位于管壳进口11处的导流筒内设置有引流减阻装置3，引流减阻装置3沿导流筒内壳21的轴向设置，引流减阻装置3是由两块弧形板31和两块侧板32拼接而成的封闭式结构。其中:两块弧形板31和两块侧板32均对称设置，两块弧形板31的上端相互焊接，两块弧形板31的下端分别焊接于导流筒内壳21，两块弧形板31相对的两侧端分别与对应的侧板32焊接，两块弧形板31的弧形面均朝内侧弯曲(见图1，内侧是指两块弧形板31朝向各自相对的方向)ο当流体进入导流筒2后，流体通过两块弧形板31向两侧流动，其冲刷阻力被分散，使流体分布均匀并减小垂直冲刷，从而使不规则的流体进入导流筒2后变成规则性的流体，能够稳定流场，具有减小流体流动阻力的作用，避免了导流筒2所承受的巨大的流体阻力，降低流体对换热管4的冲击;另一方面，本实用新型能够有效地控制流体的分布，消除了现有技术的导流筒2由于阻隔流体而形成的滞留区，进一步降低流体流动阻力，节省较大的能量。
[0039]具体的，两块弧形板31的上端焊接处打磨成尖角状，两块弧形板31的下端焊接处打磨成平滑状，以进一步减小流体的流动阻力。
[0040]具体的，弧形板31的弧形面的圆弧半径小于导流筒内壳21的半径，弧形板31采用这种弧度设计，能够大大降低流体经过时的流动阻力，其流动阻力远远小于锥形板、直角板等其他形状的流动阻力。
[0041 ]本实施例中，导流筒外壳22设置有壳程进口 23，弧形板31为矩形板，沿导流筒内壳21的轴向，弧形板31的长度大于壳程进口23的内径长度，且弧形板31的长度比壳程进口23的内径长度大100?150mm，以使由壳程进口23进入的流体能够迅速沿两块弧形板31的弧形面分散形成规则性流体，使流体分布更加均匀，起到稳定流场、减小流体流动阻力的作用。
[0042]具体的，弧形板31和侧板32的厚度根据流体流量的大小而确定。
[0043]具体的，弧形板31和侧板32均为钢板压制而成，具有易于加工的优点。
[0044]本实用新型的引流减阻装置3具有结构设计简单、制造方便的优点，由于导流筒内所增加的引流减阻装置3的重量只占整个设备的极少部分，并不会增加设备的负担，而且易于加工，成本较低，对设备的改造成本也没有影响。因此，本实用新型的引流减阻装置3可广泛应用到石油、化工以及电力等行业的热交换器中。
[0045]最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
【主权项】
1.改进型折流杆式海水-工业水换热器，包括管壳、管壳进口和管壳出口以及换热管，靠近所述管壳进口和管壳出口处分别设置有导流筒，所述导流筒包括导流筒内壳和导流筒外壳，沿所述管壳的轴向间隔设有多个折流栅，所述折流栅包括若干个折流杆和折流圈，所述折流杆的两端均与所述折流圈焊接，其特征是:所述折流栅还包括多个纵向加强筋板，所述多个纵向加强筋板均与所述折流杆垂直设置，所述多个纵向加强筋板沿所述管壳的轴向间隔分布设置;所述纵向加强筋板开设有若干个通孔，所述折流杆穿设所述通孔，所述纵向加强筋板焊接于所述折流圈。2.根据权利要求1所述的改进型折流杆式海水-工业水换热器，其特征是:所述纵向加强筋板设置有三个，且沿所述管壳的轴向呈等距离间隔分布设置。3.根据权利要求1所述的改进型折流杆式海水-工业水换热器，其特征是:所述折流栅还包括横向加强筋板，所述多个纵向加强筋板均与所述横向加强筋板焊接固定，所述横向加强筋板的两端均与所述折流圈焊接。4.根据权利要求1所述的改进型折流杆式海水-工业水换热器，其特征是:所述折流圈为扁状钢圈。5.根据权利要求1所述的改进型折流杆式海水-工业水换热器，其特征是:所述若干个通孔呈排分布设置。6.根据权利要求1所述的改进型折流杆式海水-工业水换热器，其特征是:位于所述管壳进口处的导流筒内设置有引流减阻装置，所述引流减阻装置是由两块弧形板和两块侧板拼接而成的封闭式结构，所述两块弧形板的上端相互焊接，所述两块弧形的下端分别焊接于所述导流筒内壳，所述两块弧形板相对的两侧端分别与对应的侧板焊接;所述两块弧形板的弧形面均朝内侧弯曲。7.根据权利要求6所述的改进型折流杆式海水-工业水换热器，其特征是:所述两块弧形板和两块侧板均对称设置。8.根据权利要求6所述的改进型折流杆式海水-工业水换热器，其特征是:所述两块弧形板的上端焊接处呈尖角状，所述两块弧形的下端焊接处呈平滑状。9.根据权利要求6所述的改进型折流杆式海水-工业水换热器，其特征是:所述弧形板的弧形面的圆弧半径小于所述导流筒内壳的半径。10.根据权利要求6所述的改进型折流杆式海水-工业水换热器，其特征是:所述导流筒外壳设置有壳程进口，所述弧形板为矩形板，所述弧形板的长度比所述壳程进口的内径长度大 100~150mm。
【文档编号】F28F9/22GK205505807SQ201620214990
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月21日
【发明人】叶加贵, 邓佐力, 李伯周, 陈瑾, 全迪锋, 林建雄, 董奎榆, 张秀红, 刘智汗, 钟正波
【申请人】茂名市茂港电力设备厂有限公司