CN107255426A - 一种管壳式换热器的折流元件及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种管壳式换热器的折流元件及其工作方法,所述管壳式换热器的折流元件,包括方孔挡板和套管固定板;所述方孔挡板沿横向设置在管壳式换热器的壳体中,用于固定波纹管;方孔挡板是与壳体内径相配合的圆形孔板,其上均匀分布多个方形通孔;套管固定板嵌于方形通孔中,内侧与波纹管的波峰部分相切。本发明采用方孔挡板,并在其上的方形通孔中设套管固定板用于固定波纹管,能够有效提高换热器壳程的换热效果,增强流体的湍流度,减少换热器的振动,解决波纹管束与折流板之间的磨损问题。
Description
技术领域
本发明涉及流体换热技术领域,尤其涉及一种管壳式换热器的折流元件及其工作方法。
背景技术
传统的管壳式换热器通常采用直管换热管和弓形折流板配合,存在换热效率不高,换热器内污垢沉积快、污垢难清理等问题。近年来,出现了波纹管和整圆形孔板的配合形式,但波纹管与折流板之间容易发生磨损,安装时需加设管套,增加成本;另外,整圆形孔板与波纹管配合的结构,容易造成管程结构不稳定,流体不易达到湍流,换热效果不好。
发明内容
本发明提供了一种管壳式换热器的折流元件及其工作方法,采用方孔挡板,并在其上的方形通孔中设套管固定板用于固定波纹管,能够有效提高换热器壳程的换热效果,增强流体的湍流度,减少换热器的振动,解决波纹管束与折流板之间的磨损问题。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
一种管壳式换热器的折流元件,包括方孔挡板和套管固定板;所述方孔挡板沿横向设置在管壳式换热器的壳体中,用于固定波纹管;方孔挡板是与壳体内径相配合的圆形孔板,其上均匀分布多个方形通孔;套管固定板嵌于方形通孔中,内侧与波纹管的波峰段相切。
所述套管固定板为与方形通孔相配合的方框形结构,方框形结构的其中一个直角两侧分别切除1/4边长。
所述套管固定板嵌在形通孔中,与方形挡板焊接固定。
所述套管固定板的厚度为1~2倍波纹管波距。
所述一种管壳式换热器的折流元件的工作方法,管壳式换热器中横向设置多个方孔挡板,纵向设置由多个波纹管组成的换热管束;波纹管的波峰段通过套管固定板与方孔挡板固定;波纹管由光滑直管制成,中间为多个交替连接的波峰段和波谷段,两端通过直管段与管板连接;换热时,壳程流体横向流过方孔挡板和套管固定板,能够去除流动死区;然后从套管固定板与波纹管的缝隙中加速流出,与相邻波纹管撞击,增强流体的湍流效果,打破壳体内壁上的流体边界层,提高整体传热效果;同时避免了流体直接撞击壳体,减小管壳式换热器的振动。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1)采用方孔挡板,能够避免流体直接撞击壳体,有效减小壳程阻力,去除流动死区,管壳式换热器不易产生污垢和振动;
2)套管固定板为缺角的方框形结构,其固定在方孔挡板的方形通孔中,使管程结构更加稳定,并构成壳程扰流元件,增强流体流动的不规则性,增加流体的流通速率,提高壳程侧的表面传热系数;
3)套管固定板的内侧与波纹管波峰段相切,用于固定波纹管,使波纹管与方孔挡板可以无损配合,降低波纹管的磨损,简化了波纹管的安装,提高了管程结构的稳定性;
4)壳程流体从波纹管与套管固定板的缝隙加速流出,与相邻波纹管产生撞击,破坏了管壁上的流体边界层,提高整体的传热效果。
附图说明
图1是本发明所述一种管壳式换热器的折流元件的结构示意图。
图2是本发明所述波纹管的结构示意图。
图3是本发明所述套管固定板的结构示意图。
图中:1.方孔挡板 11.方形通孔 2.套管固定板 3.波纹管 31.直管段 32.波峰段33.波谷段
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明:
如图1所示,本发明所述一种管壳式换热器的折流元件,包括方孔挡板1和套管固定板2;所述方孔挡板1沿横向设置在管壳式换热器的壳体中,用于固定波纹管3;方孔挡板1是与壳体内径相配合的圆形孔板,其上均匀分布多个方形通孔11;套管固定板2嵌于方形通孔11中,内侧与波纹管3的波峰段相切。
如图3所示,所述套管固定板2为与方形通孔11相配合的方框形结构,方框形结构的其中一个直角两侧分别切除1/4边长。
所述套管固定板2嵌在形通孔11中,与方形挡板1焊接固定。
所述套管固定板2的厚度为1~2倍波纹管3波距。
所述一种管壳式换热器的折流元件的工作方法,管壳式换热器中横向设置多个方孔挡板1,纵向设置由多个波纹管3组成的换热管束;波纹管3的波峰段32通过套管固定板2与方孔挡板1固定;如图2所示,波纹管3由光滑直管制成,中间为多个交替连接的波峰段32和波谷段33,两端通过直管段31与管板连接;换热时,壳程流体横向流过方孔挡板1和套管固定板2,能够去除流动死区;然后从套管固定板2与波纹管3的缝隙中加速流出,与相邻波纹管3撞击,增强流体的湍流效果,打破壳体内壁上的流体边界层,提高整体传热效果;同时避免了流体直接撞击壳体,减小管壳式换热器的振动。
本发明中,套管固定板2嵌于方形通孔11中时,其缺角部分均朝向同一侧。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种管壳式换热器的折流元件,其特征在于,包括方孔挡板和套管固定板;所述方孔挡板沿横向设置在管壳式换热器的壳体中,用于固定波纹管;方孔挡板是与壳体内径相配合的圆形孔板,其上均匀分布多个方形通孔;套管固定板嵌于方形通孔中,内侧与波纹管的波峰段相切。
2.根据权利要求1所述的一种管壳式换热器的折流元件,其特征在于,所述套管固定板为与方形通孔相配合的方框形结构,方框形结构的其中一个直角两侧分别切除1/4边长。
3.根据权利要求1所述的一种管壳式换热器的折流元件,其特征在于,所述套管固定板嵌在形通孔中,与方形挡板焊接固定。
4.根据权利要求1所述的一种管壳式换热器的折流元件,其特征在于,所述套管固定板的厚度为1~2倍波纹管波距。
5.如权利要求1所述一种管壳式换热器的折流元件的工作方法,其特征在于,管壳式换热器中横向设置多个方孔挡板,纵向设置由多个波纹管组成的换热管束;波纹管的波峰段通过套管固定板与方孔挡板固定;波纹管由光滑直管制成,中间为多个交替连接的波峰段和波谷段,两端通过直管段与管板连接;换热时,壳程流体横向流过方孔挡板和套管固定板,能够去除流动死区;然后从套管固定板与波纹管的缝隙中加速流出,与相邻波纹管撞击,增强流体的湍流效果,打破壳体内壁上的流体边界层,提高整体传热效果;同时避免了流体直接撞击壳体,减小管壳式换热器的振动。
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