一種折流板開錐形孔形式的換熱器的製造方法
2023-10-17 20:28:04
一種折流板開錐形孔形式的換熱器的製造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種折流板開錐形孔形式的換熱器。包括有殼體，殼體兩端設置有上下封頭，殼體上還開有殼程進出口、管程進出口，殼體內安裝有換熱管、對換熱管起定位作用的上下管板、多個折流板，所述的折流板為單弓形折流板，其形狀為帶缺口的圓形，其安裝方向與上下管板平行並沿換熱管長度方向多個排列延伸，其安裝位置交錯分列在殼體內壁兩側，折流板上開有錐形孔和供換熱管穿過的換熱管孔，其中錐形孔的開口方向與殼程流體方向一致，即流體經過大徑流向小徑。本實用新型裝置可顯著地降低殼程壓降和提高綜合傳熱性能，具有較好的節能降耗效果。
【專利說明】一種折流板開錐形孔形式的換熱器
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及換熱器【技術領域】，具體涉及到一種能更進一步強化殼程傳熱以及 降低殼程壓降的折流板開錐形孔形式的換熱器。
【背景技術】
[0002] 目前工業應用的管殼式換熱器往往通過在殼程設置折流板而得到良好傳熱效果， 但這種結構會產生較大的流動阻力，使動力能耗增加，而且殼程會出現較大的流動死區而 導致局部傳熱係數降低及結垢、腐蝕。但採用單弓形折流板的管殼式換熱器，因其結構簡 單、製造維護方便、可靠性高和造價低廉等優點，目前在煉油、化工等企業中仍在廣泛使用， 因此對弓形折流板進行改進或優化具有實用意義和經濟效益。
[0003] 基於此，應尋求對摺流板進行改進從而得到新型高效的管殼式換熱器。
【發明內容】
[0004] 本實用新型所要解決的技術問題是針對上述存在的不足，提供一種可顯著地降低 殼程壓降和提高綜合傳熱性能，具有較好的節能降耗效果的折流板開錐形孔形式的換熱 器。
[0005] 本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：
[0006] -種折流板開錐形孔形式的換熱器，包括有殼體，殼體兩端設置有上下封頭，殼體 上還開有殼程進出口、管程進出口，殼體內安裝有換熱管、對換熱管起定位作用的上下管 板、多個折流板，其特徵在於，所述的折流板為單弓形折流板，其形狀為帶缺口的圓形，其安 裝方向與上下管板平行並沿換熱管長度方向多個排列延伸，其安裝位置交錯分列在殼體內 壁兩側，折流板上開有錐形孔和供換熱管穿過的換熱管孔，其中錐形孔的開口方向與殼程 流體方向一致，即流體經過大徑流向小徑。
[0007] 在上述方案中，所述的殼程進出口布置在殼體上，管程進出口分別布置在上下封 頭上。
[0008] 在上述方案中，所述的錐形孔的數目小於換熱管孔的數目。
[0009] 在上述方案中，所述的錐形孔的面積小於換熱管孔的面積。
[0010] 在上述方案中，所述的殼體兩端分別與上下管板固定連接，上下封頭再與上下管 板相連，換熱管的上下兩端固定在管板上。
[0011] 本實用新型所述開錐形孔折流板的開孔大小和數量的選取原則是：開錐形孔後綜 合衡量殼程對流換熱係數、殼程傳熱量、換熱器對數平均溫差、殼程傳熱與流阻綜合性能等 參數的變化情況，選取最佳的開錐形孔大小；開錐形孔折流板開孔布局的原則是：對摺流 板未開孔的換熱器進行分析，找出殼程流動死區，在流動死區位置開孔；遵循上述兩個原則 得到的最佳開孔折流板有利於增強殼程傳熱能力，降低流動阻力，從而實現節約能耗。
[0012] 本實用新型的工作原理是：開孔後由於流體經過錐孔的長徑流向短徑，流束直徑 變小，會產生縮脈現象，開孔處會產生射流，使流體離開錐形孔後很快形成湍流，並對周圍 的流體產生卷吸作用，從而在低雷諾數下殼程流體就可以達到局部湍流，減小或消除殼程 的滯流死區；此外，開矩形孔增加了殼程流體的縱向流通面積，變單弓形折流板支承的橫向 流動為垂直於換熱管的部分縱向流動，從而降低殼程壓降，減少積垢與腐蝕，並使殼程的傳 熱綜合性能得到一定程度的提高。
[0013] 本實用新型主要優點在於：
[0014] 1)開錐形孔折流板的使用，相比與其他形式開孔方式能夠更進一步增強殼程傳 熱，降低殼程流動阻力，減少積垢與腐蝕；
[0015] 2)在折流板上開錐形孔簡單易行，成本增加甚微，具有良好的可行性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1是本實用新型實施例的結構示意圖；
[0017] 圖2是本實用新型實施例的折流板表面結構示意圖；
[0018] 圖3是本實用新型實施例的折流板的剖視圖；
[0019] 圖中：1、上封頭，2、管程出口，3、上管板，4、殼體，5、換熱管，6、折流板，7、殼程出 口，8、下管板，9、下封頭，10、管程進口，11、殼程進口，12、換熱管孔，13、錐形孔。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合【具體實施方式】，對本實用新型作進一步的說明：
[0021] 如圖1圖2圖3所示的折流板開錐形孔形式的換熱器，包括有上封頭1、管程出口 2、上管板3、殼體4、換熱管5、折流板6、殼程出口 7、下管板8、下封頭9、管程進口 10、殼程 進口 11，殼體4兩端分別與上管板3、下管板8相連接，上封頭1和下封頭9再分別與上管 板3和下管板8相連，換熱管5的上下兩端固定在上管板3和下管板8上，折流板6固定於 殼體4內部，折流板6為單弓形折流板，其形狀為帶缺口的圓形，其安裝方向與上管板3和 下管板8平行並沿換熱管5長度方向多個排列延伸，其安裝位置交錯分列在殼體4內壁兩 偵牝折流板6上開有錐形孔13和供換熱管5穿過的換熱管孔12,其中錐形孔13的開口方 向與殼程流體方向一致，即流體經過大徑流向小徑；殼程進口 11和殼程出口 7布置在殼體 4上，管程進口 10和管程出出口 2分別布置在上封頭1和下封頭9上。
[0022] 在本實施例中，所述的錐形孔的數目小於換熱管孔的數目，錐形孔的面積也小於 換熱管孔的面積。
[0023] 本實用新型的工作過程為：殼程流體從殼程進口 11進入殼體4,一部分流體經過 錐形孔13形成縮脈，產生射流，使流體離開錐形孔13後很快就形成湍流，並且射流的流體 對周圍的流體產生卷吸作用，在低雷諾數下殼程流體就可以達到局部湍流，減小或消除殼 程流動與傳熱的滯流死區；此外，錐形孔13增加了殼程流體的縱向流通面積，變單弓形折 流板支承的橫向流動為垂直於換熱管的部分縱向流動，從而降低殼程流動阻力，減少積垢 與腐蝕，使殼程的傳熱綜合性能得到一定程度的提高，另一部分流體繞過折流板6流動，殼 程的流體經由殼程出口 7流出。管程流體先經過管程進口 10進入下封頭9,在下封頭9中 進入換熱管5,然後流入上封頭1，再從上封頭1中經管程出口 2流出。
[0024] 以上說明僅為本實用新型的應用實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之 權利範圍，因此依本實用新型申請專利範圍所作的等效變化，仍屬本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種折流板開錐形孔形式的換熱器，包括有殼體，殼體兩端設置有上下封頭，殼體上 還開有殼程進出口、管程進出口，殼體內安裝有換熱管、對換熱管起定位作用的上下管板、 多個折流板，其特徵在於，所述的折流板為單弓形折流板，其形狀為帶缺口的圓形，其安裝 方向與上下管板平行並沿換熱管長度方向多個排列延伸，其安裝位置交錯分列在殼體內壁 兩側，折流板上開有錐形孔和供換熱管穿過的換熱管孔，其中錐形孔的開口方向與殼程流 體方向一致，即流體經過大徑流向小徑。
2. 如權利要求1所述的折流板開錐形孔形式的換熱器，其特徵在於，所述的殼程進出 口布置在殼體上，管程進出口分別布置在上下封頭上。
3. 如權利要求1所述的折流板開錐形孔形式的換熱器，其特徵在於，所述的錐形孔的 數目小於換熱管孔的數目。
4. 如權利要求1所述的折流板開錐形孔形式的換熱器，其特徵在於，所述的錐形孔的 面積小於換熱管孔的面積。
5. 如權利要求1所述的折流板開錐形孔形式的換熱器，其特徵在於，所述的殼體兩端 分別與上下管板固定連接，上下封頭再與上下管板相連，換熱管的上下兩端固定在管板上。
【文檔編號】F28F9/24GK203881200SQ201420206352
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2014年4月25日
【發明者】喻九陽, 葉萌, 鄭小濤, 林緯, 徐成, 鄭鵬, 龔程 申請人:武漢工程大學