新型防短路螺旋折流板管殼式換熱器的製作方法
2023-12-08 23:45:56
專利名稱：新型防短路螺旋折流板管殼式換熱器的製作方法
技術領域：
本發明涉及石油、化工、發電、冶金、食品、製藥等行業工藝流程中的管殼式螺旋折流 板換熱器。
(二)
背景技術：
近年來石油化工等行業廣泛使用的管殼式螺旋折流板換熱器，其殼程流型既不是垂直弓 板形成的橫向流，也不是折流杆形成的縱向流，而是一種按照螺旋曲線環繞殼體軸心盤旋流 動的螺旋流，這種流型避免了垂直弓板型流動方式帶來的直角轉向的大壓力降和滯留區，從 而提高了流速，充分利用了換熱面積，達到了提高換熱效率、減少壓力降、減少了結垢和沉 澱物淤積作用。
第一代管殼式螺旋折流板換熱器的螺旋折流板其結構為投影為360° /x的扇形板(1《x 《16的整數)，每塊傾斜一定角度的扇形板從殼體前到殼體後依次對接排列，形成了準螺旋 折流通道，但是在每兩塊相鄰扇形螺旋折流板交叉處的三角形空間，有大量介質從三角形空 間短路漏流(見圖l)，導致換熱效率大幅度下降。 以上弊端在直徑大於1米的管殼式螺旋折 流板換熱器中尤為明顯，甚至換熱效率不如垂直弓板折流換熱器。
為了解決上述問題，有人提出在每兩塊相鄰扇形螺旋折流板交叉處的三角形空間焊三角 形鋼板，但實際製造難以實現。因為三角形鋼板必須在穿管前與兩兩相鄰螺旋折流板焊牢， 焊牢後的螺旋折流板無法調整位置與姿態，換熱管很難穿過焊牢後的螺旋折流板孔進入管板 孔；而且三角形鋼板只能在四管程結構設計中安置，而在大量釆用的兩管程結構設計中，有 一半的三角形空間不能焊三角形鋼板。因此這種防短路設想僅從製造角度考慮就難以實現。
(三)
發明內容
鑑於上述螺旋折流板管殼式換熱器的不足，本發明旨在公開一種結構更為合理的新型防 短路螺旋折流板管殼式換熱器，以便杜絕三角形短路空間，使任何直徑的換熱器都能設計成 既製造、裝配容易又節省材料，既剛性強、能耗小，又換熱效率高、防振性能好的理想螺旋 折流板管殼式換熱器。
本發明的技術解決方案是這樣實現的
一種新型防短路螺旋折流板管殼式換熱器，包括殼體、投影為360° / 4的扇形螺旋折流板、換熱管、拉杆，其特徵在於還包括在三角形短路空間設防短路擋管、連接杆，投影為 360° /4的扇形螺旋折流板兩側直邊分別加寬寬度大於防短路擋管直徑的二分之一，所述防 短路擋管是由數根空心梯形管組成的梯形管排，梯形管的兩端斜度與扇形折流板的傾角相 等，且梯形防短路擋管兩端斜面分別緊貼兩相鄰螺旋折流板的投影重疊部位斜面，數量與防 短路擋管相同的所述連接杆穿過兩相鄰螺旋折流板加寬重疊部位投影的中心線和三角形空 間內的梯形防短路擋管管排，連接杆兩端分別被緊固件緊固於兩相鄰直邊交叉的螺旋折流板 上。
上述在三角形短路空間設防短路擋管、連接杆的創新，可將防短路擋管、連接杆穿插過 任何管程結構的三角形短路空間，由於連接杆與兩端螺旋折流板的連接不採用焊接固定為一 體的方法，而是採用可隨意調節的緊固件的固定方法，螺旋折流板的位置與姿態可隨時調整， 換熱管的裝配變得非常容易，並且每塊螺旋折流板被緊密的連接成無間斷的，無三角形短路 空間的理想螺旋折流通道，使介質沿著理想的螺旋通道無洩露地推進，確保了換熱效率的大 幅度提高，同時因結構連續和緊湊，又提高了設備的剛性和防振性；螺旋折流板兩側直邊分 別加寬寬度大於防短路擋管直徑的二分之一，既滿足了裝配接杆孔和防短路擋管的需要，又 極大的節約了材料和省去了加寬部分的鑽換熱管孔量，因螺旋折流板加寬部位無換熱管排或 減少換熱管排穿過，螺旋折流板與換熱管的裝配變得非常順暢，因而大幅度提高了工效和降 低了生產成本。
所述新型防短路螺旋折流板管殼式換熱器其特徵在於還包括連接定位管，所述連接定位 管從前至後貫穿相鄰所述螺旋折流板的加寬重疊部位的投影中心線，與前後兩端的螺旋折流 板固定，所述的連接定位管是空心的兩端封閉的金屬管，其在加寬重疊部位的投影中心線上 的確切位置和數量可根據殼體直徑大小決定，但殼體直徑大於1.2米時，穿過兩相鄰螺旋折 流板加寬重疊部位投影的中心線的連接定位管至少設2根，因所述連接定位管設置在螺旋折 流板加寬重疊部位的投影中心線處，有益於每塊折流板的準確定位及穿管的精度，並進一步 強化了折流板之間的連接，使得管束結構更緊湊，進而提高了管束的剛性和抗震性能，也避 免了裝配時的徑向分離。
與現有技術相比，本發明的有益效果是顯而易見的
本發明所述的技術方案其結構更合理更緊湊，杜絕了三角形短路空間的短路漏流現象， 確保任何直徑換熱器都可大幅度提高換熱效率，解決了螺旋折流板換熱器不適用於大直徑管 殼式換熱器的問題，另一方面還特別增強了設備整體的剛性和防震抗震性能，並且製造及裝 配容易，降低了成本，提高了工效。
圖1是現有的螺旋折流板的換熱器的結構示意圖； 圖2是本發明的結構示意圖。
圖中，1、殼體，2、拉杆，3、定距管，4、折流板，5、換熱管，6、連接定 位管，7、防短路擋管，8、連接杆，9、管板。 具體實施例方式
所述的新型防短路螺旋折流板管殼式換熱器，其拉杆(2)的一端固定於殼體(1) 一端 管板(9)內表面上，另一端固定於相對應的最後一塊所述螺旋折流板(4)上，定距管(3) 分段套在拉杆(2)上，將所述螺旋折流板(4)按照一定螺距定位，傾斜為一定角度的若干 塊所述扇形折流板(4)依次交叉銜接形成螺旋通道；所述扇形螺旋折流板(4)應在裝配前 在傾斜為一定角度的胎具上將換熱管孔、連接定位管孔、連接杆孔和拉杆孔鑽好；所述連接 定位管(6)貫穿殼體(1)前端至殼體(1)後端的相鄰扇形螺旋折流板(4)加寬重疊部位 投影的中心線，並與前後兩端螺旋折流板(4)固定，於是，所述連接定位管(6)準確的將 每塊螺旋折流板定位並連接固定為具有剛性的螺旋籠體；然後將所述數根連接杆(8)穿過 所述一塊扇形螺旋折流板加寬重疊部位投影的中心線上的連接杆孔，套上位於三角形空間內 的對應根數的梯形所述防短路擋管(7)，再穿過另一塊與所述扇形螺旋折流板交叉的扇形螺 旋折流板(4)加寬重疊部位投影的中心線上的連接杆孔，將連接杆兩端分別用緊固件固定 於相鄰直邊交叉的螺旋折流板(4)上，這樣，所述連接杆(8)將每兩相鄰交叉的扇形螺旋 折流板(4)和三角形空間內的梯形防短路擋管(7)緊密的連接在一起，使螺旋籠體內的三 角形短路空間不再存在，最後將所有換熱管(5)逐一插入管板(9)和螺旋折流板(4)，換 熱管兩端與管板(9)焊牢。
權利要求
1、一種新型防短路螺旋折流板管殼式換熱器，包括殼體、投影為360°/4的扇形螺旋折流板、換熱管、拉杆，其特徵在於還包括在三角形短路空間設防短路擋管(7)、連接杆(8)，投影為360°/4的扇形螺旋折流板(4)兩側直邊分別加寬寬度大於防短路擋管(7)直徑的二分之一，所述防短路擋管(7)是由數根空心梯形管組成的梯形管排，梯形管的兩端斜度與扇形折流板(4)的傾角相等，且梯形防短路擋管(7)兩端斜面分別緊貼兩相鄰螺旋折流板(4)的投影重疊部位斜面，數量與防短路擋管(7)相同的所述連接杆(8)穿過兩相鄰螺旋折流板(4)加寬重疊部位投影的中心線和三角形空間內的梯形防短路擋管(7)管排，連接杆(8)兩端分別被緊固件緊固於兩相鄰直邊交叉的螺旋折流板(4)上。
2、 根據權利要求1所述的新型防短路螺旋折流板管殼式換熱器，其特徵在於還包括連 接定位管(6)，所述連接定位管(6)從前至後貫穿相鄰所述螺旋折流板(4)的加寬重疊部 位的投影中心線，與前後兩端的螺旋折流板(4)固定。
全文摘要
本發明提供了一種新型防短路螺旋折流板管殼式換熱器，包括殼體、投影為360°/4的扇形螺旋折流板、換熱管、拉杆，其特徵在於還包括在三角形短路空間設防短路擋管、連接杆，投影為360°/4的扇形螺旋折流板兩側直邊分別加寬寬度大於防短路擋管直徑的二分之一，還包括連接定位管，連接定位管從前至後貫穿相鄰所述螺旋折流板的加寬重疊部位的投影中心線，與前後兩端的螺旋折流板固定，其結構更合理更緊湊，杜絕了三角形短路空間的短路漏流現象，確保任何直徑換熱器都可大幅度提高換熱效率，解決了螺旋折流板換熱器不適用於大直徑管殼式換熱器的問題，增強了設備整體的剛性和防震抗震性能，並且製造及裝配容易，降低了成本，提高了工效。
文檔編號F28D7/10GK101441048SQ200710193818
公開日2009年5月27日 申請日期2007年11月24日 優先權日2007年11月24日
發明者宋小平, 裴志中 申請人:裴志中;宋小平;李 娟