U形管管殼式換熱器過熱段折流板結構的製作方法

2023-04-25 15:06:01 3

本實用新型涉及U形管殼式換熱器，尤其是其過熱段的折流板結構。

背景技術：

弓形折流板管殼式換熱器是在國內外被廣泛使用的一種換熱設備。在工程中用於提高電站經濟性的臥式U形管殼式高壓給水加熱器使用的也是弓形折流板。弓形折流板具有結構簡單，便於製造的特點，而且其傳熱和機械設計均非常成熟，在工業應用中已形成標準化系列產品。然而在傳統的弓形折流板換熱器中，流體沿折流板反覆衝刷傳熱管束，易引起內部結構的振動；在折流板的迎風和背風面都存在較大的回流和傳熱死區，影響換熱設備的換熱效率，同時回流死區的存在也增加了換熱器內部汙垢形成的可能性。

如何能在現有成熟技術基礎上，進一步提高換熱效率，或者減輕換熱器內部結垢，成為了一項有意義的研究課題。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠提高換熱效率的U形管管殼式換熱器過熱段折流板結構。

本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：U形管管殼式換熱器過熱段折流板結構，所述換熱器包括管板和與管板連接的定距管，根據蒸汽入口的位置，在所述過熱段設置有包殼、過熱段底部鋼板和頂板，在包殼內設置有單弓形折流板，在至少其中兩塊相鄰的單弓形折流板之間設置有平行流折流板，所述平行流折流板上的管孔包括圓孔和異形孔，所述異形孔為在等同於管孔的圓孔部外周邊再呈中心對稱布置有與圓孔部相通的射流孔部而構成的孔。

所述平行流折流板的異形孔布置在對應於單弓形折流板無支撐跨距較大的部分。

所述平行流折流板的外周邊輪廓與包殼的橫截面近似，其邊沿與過熱段底部鋼板、頂板和包殼之間均保持基本相等的間距。

所述異形孔為齒輪形孔。

所述射流孔部為正方形。

所述異形孔為三葉草形孔。

所述平行流折流板利用固定單弓形折流板的拉杆固定。

所述頂板上設置有外包殼，外包殼靠近管板的一端設有遮熱板，另一端設有密封板。

本實用新型的有益效果是：延長設備使用壽命，提高換熱效率，提升設備經濟性。

附圖說明

圖1是本實用新型的U形管管殼式換熱器過熱段折流板結構的主視圖。

圖2是圖1的A-A剖視圖（為清楚顯示包殼，未全部示出內部結構）。

圖3是圖1中編號a的平行流折流板的結構示意圖。

圖4是圖3中Ⅰ部的局部放大示意圖（異形孔為齒輪形孔）。

圖5是圖4中異形孔的放大圖。

圖6是另一種異形孔的示意圖。

圖中標記為：密封板1，定距管2，蒸汽入口3，定距管4，單弓形折流板5，定距管6，遮熱板7，定距管8，管板9，平行流折流板10，定距管11，單弓形折流板12，定距管13，外包殼14，頂板15，包殼16，過熱段底部鋼板17，圓孔101，異形孔102，圓孔部1021，射流孔部1022，拉杆孔103。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實用新型的U形管管殼式換熱器過熱段折流板結構，所述換熱器包括管板9和與管板9連接的定距管2、4、6、8、11、13，根據蒸汽入口3的位置，在所述過熱段設置有包殼16、過熱段底部鋼板17和頂板15，在包殼16內設置有單弓形折流板5、12，在至少其中兩塊相鄰的單弓形折流板5、12之間設置有平行流折流板10，所述平行流折流板10上的管孔包括圓孔101和異形孔102，所述異形孔102為在等同於管孔的圓孔部外周邊再呈中心對稱布置有與圓孔部1021相通的射流孔部1022而構成的孔。本實用新型通過在換熱器過熱段中增加帶異型孔的平行流折流板，能夠增加蒸汽的流動行程，提高流體間的換熱效率，在保證與原單弓形折流板換熱器具有相同設計參數的前提下，減少過熱段換熱死區，異型孔能夠使管壁和孔板間產生射流，進一步減少過熱段換熱死區，降低過熱段中的振動和結垢風險，提高傳熱係數。經測算，與過熱段採用單弓形折流板換熱器相比，此種結構大約能夠提高換熱係數10%，並提高換熱器的工作壽命，從而提高了換熱器的合理性和經濟性。

如圖1、圖3、圖4所示，所述平行流折流板10的異形孔102布置在對應於單弓形折流板5、12無支撐跨距較大的部分，具體來說，如圖1和圖4、圖5所示，編號分別為a\b\c\d的四塊平行流折流板，其中編號a的板，異形孔布置在接近底板一端，編號b、c的板，異形孔布置在接近底板、頂板的兩端，編號d的板，異形孔布置在接近頂板的一端。

如圖1和圖3所示，所述平行流折流板10的外周邊輪廓與包殼16的橫截面近似，其邊沿與過熱段底部鋼板17、頂板15和包殼16之間均保持基本相等的間距。

如圖4、圖5所示，可將異形孔102做成齒輪形孔，射流孔部1022為正方形，該種孔形易於加工，且射流孔部數量多而分散，除垢作用更強。

如圖6所示，異形孔102也可以是三葉草形孔，其邊沿的射流孔部1022近似於梯形，這樣的異形孔也能起到與前述齒輪形孔相似的作用。異形孔102也可以採用其它有助於形成射流的形狀。

如圖1、圖3、圖4所示，為了不增加過熱段的製造裝配難度，所述平行流折流板10利用固定單弓形折流板5、12的拉杆固定，以其上的部分圓孔加工後作為拉杆孔103即可。拉杆的設計根據現有的常規設計規範進行即可。

此外，如圖1、圖2所示，在過熱段，所述頂板15上設置有外包殼14，外包殼14靠近管板9的一端設有遮熱板7，另一端設有密封板1，以降低管板各部位之間的溫差，延長設備使用壽命。

實施例：

如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，某U形管殼式換熱器過熱段結構，所述換熱器包括管板9和與管板9連接的定距管2、4、6、8、11、13，根據蒸汽入口3的位置，在所述過熱段設置有包殼16、過熱段底部鋼板17和頂板15，在包殼16內設置有單弓形折流板5、12等，在各相鄰的兩單弓形折流板之間的中間位置，均設置有平行流折流板10，編號分別為a\b\c\d，單塊平行流折流板10的外周邊輪廓與包殼16的橫截面近似，其邊沿與過熱段底部鋼板17、頂板15和包殼16之間均保持基本相等的間距，所述平行流折流板10上的管孔包括圓孔101和異形孔102，所述平行流折流板10利用固定單弓形折流板5、12的拉杆固定，以其上的部分圓孔作為拉杆孔，所述異形孔102為齒輪形孔，其在管壁和孔板間形成若干正方形的射流孔部1022，異型孔和圓孔數量的比例可根據實際工程參數進行調整。