CN207439216U - 一种扇叶形斜向流换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种扇叶形斜向流换热器，包括壳体、壳程流体进出口和换热管束，所述换热管束包括多根换热管，它还包括多组扇叶形折流板，每组所述扇叶形折流板均由3～12个折流板扇叶组成，所述折流板扇叶与所述壳体的横截面之间的夹角形成安装斜角，所述安装斜角为15°～75°，每组所述扇叶形折流板的正投影均为一个圆，所述折流板扇叶上对应所述换热管开设有安装孔。该扇叶形斜向流换热器具有设计科学、壳程流体阻力小、换热死区少、传热效率高、抗振性能好的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种换热器，具体的说，涉及了一种扇叶形斜向流换热器。
背景技术
弓形折流板换热器是管壳式换热器中应用最广的一种换热器。其具有以下缺点：
第一，流体在换热器壳程流动时，折流板前后和壳壁附近易产生流动死区。流动死区内流体不参与换热，降低了换热器整体换热效率，而且死区内流体流速较低，容易导致流道结垢，严重影响换热器的性能。
第二，由于折流板垂直于换热管束排布，壳程流体呈“之”字形流动，流速变化剧烈，且折流板前回流明显，导致流体阻力较大，壳程压降明显，能耗大。
第三，当壳程流体横掠换热管束时，由于旋涡脱落等原因，换热管束会产生振动，这种现象被称为流体诱导振动。流体诱导振动会导致换热管与其他结构之间发生摩擦和碰撞，导致换热管破裂或渗漏。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、壳程流体阻力小、换热死区少、传热效率高、抗振性能好的扇叶形斜向流换热器。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种扇叶形斜向流换热器，包括壳体、壳程流体进出口和换热管束，所述换热管束包括多根换热管，它还包括多组扇叶形折流板，每组所述扇叶形折流板均由3～12个折流板扇叶组成，所述折流板扇叶与所述壳体的横截面之间的夹角形成安装斜角，所述安装斜角为15°～75°，每组所述扇叶形折流板的正投影均为一个圆，所述折流板扇叶上对应所述换热管开设有安装孔。
基于上述，所述安装斜角为45°。
基于上述，每组所述扇叶形折流板均由6个折流板扇叶组成。
基于上述，它还包括围设在所述换热管束两端外侧的导流筒，所述壳程流体进出口正对所述导流筒的侧壁设置。
基于上述，多组所述扇叶形折流板倾斜方向相同或者正反向交替设置。
基于上述，每相邻的两组所述扇叶形折流板之间相对旋转相同的角度，该旋转角度为0°～60°。
基于上述，每相邻的两组所述扇叶形折流板之间的旋转角度为30°。
基于上述，所述壳体顶部开设有排气孔，所述壳体底部开设有排液孔。
基于上述，所述壳体顶部设置有吊耳，所述壳体底部设置有鞍座。
基于上述，在正投影方向上所述安装孔的形状为圆形、方形、梅花形、大小孔或者其它多边形。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型与传统折流板垂直于换热管束安装的方式不同，所述扇叶形折流板的设置，引导壳程流体斜向流动，减少了换热死区并降低了流动阻力；进一步地，所述导流筒的设置，一方面避免了壳程流体对换热管束的直接冲击，减轻了振动，另一方面提升了壳程流程的混合程度，提高了换热效果；进一步地，所述排气孔和所述排液孔的设置，方便排出废气和废液，控制管程压强、避免废料沉积堵塞；进一步地，所述吊耳和所述鞍座的设置，方便了运输和安装；其具有设计科学、壳程流体阻力小、换热死区少、传热效率高、抗振性能好的优点。
附图说明
图1是背景技术中弓形折流板换热器的结构示意图。
图2是背景技术中弓形折流板换热器的壳程流线图。
图3是本实用新型实施例1的结构示意图。
图4是本实用新型实施例1中扇叶形折流板的安装示意图。
图5是本实用新型实施例1的壳程流线图。
图6是本实用新型实施例1中单组扇叶形折流板的正投影视图。
图7是本实用新型实施例1中单组扇叶形折流板侧面一定角度的视图。
图8是本实用新型实施例2的结构示意图。
图9是本实用新型实施例2中扇叶形折流板的安装示意图。
图10是本实用新型实施例2的壳程流线图。
图11是本实用新型实施例3的结构示意图。
图12是本实用新型实施例3的壳程流线图。
图13是本实用新型实施例4中单组扇叶形折流板的正投影视图。
图14是本实用新型实施例4中单组扇叶形折流板侧面一定角度的视图。
图15是本实用新型实施例5中单组扇叶形折流板的正投影视图。
图16是本实用新型实施例5中单组扇叶形折流板侧面一定角度的视图。
图中：1. 壳程流体进出口；2.弓形折流板；3. 换热管；4. 壳体；5.排气孔；6. 扇叶形折流板；7. 吊耳；8. 导流筒；9. 管板；10. 管程流体进出口；11. 排液孔；12. 鞍座；13. 拉杆；14. 中心杆；61. 圆形孔；62. 大小孔；63. 梅花孔。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
如图3、图4、图5、图6和图7所示，一种扇叶形斜向流换热器，包括壳体4、壳程流体进出口1和换热管束，所述换热管束的两端连通有管程流体进出口10，所述换热管束包括多根换热管3。它还包括多组扇叶形折流板6，壳体4内部两端均设置有管板9，扇叶形折流板6通过拉杆13安装在管板9上，每组扇叶形折流板6均由6个折流板扇叶组成，所述折流板扇叶与壳体4的横截面之间的夹角形成安装斜角，所述安装斜角为45°，各组扇叶形折流板6的倾斜方向相同且在轴向上重合，没有旋转角度；每组扇叶形折流板6的正投影均为一个圆，所述折流板扇叶上对应换热管3开设有安装孔（圆形孔61），用于安装换热管3。
具体使用时，管程流体流经换热管3，壳程流体从壳程流体进出口1进入壳体4中，在扇叶形折流板6的导向作用下，壳程流体按照图5中的流线图运动，从而达到换热死区少、传热效率高的效果。
为了减轻壳程流体对换热管3的直接冲击，它还包括围设在所述换热管束两端外侧的导流筒8，壳程流体进出口1正对导流筒8的侧壁设置；使用时，壳程流体从壳程流体进出口1进入壳体4后，经过导流筒8的导流作用后，才能与换热管3接触，不但减轻了换热管3的振动，而且壳程流体经过缓冲后，换热效果更加充分。
为了方便废气、废液的排出，壳体4顶部开设有排气孔5，壳体4底部开设有排液孔11；使用时，打开排气孔5，即可排出废气，打开排液孔11，即可排出废液，使用起来十分方便。
为了方便运输和安装，壳体4顶部设置有吊耳7，壳体4底部设置有鞍座12。
实施例2
如图8、图9和图10所示，本实施例与实施例1的区别在于：扇叶形折流板6通过中心杆14安装在管板9上，相邻的两组扇叶形折流板6之间相对旋转一定角度，该旋转角度为30°或60°。通过周期性模型模拟所得流线图如图10所示，本实施例壳程流体的流动状态与实施例1差别不大，壳程斜向混流连续稳定，保证了换热器的传热及结构性能。
实施例3
如图11和图12所示，本实施例与实施例1的区别在于：相邻两组扇叶形折流板6中的折流板扇叶倾斜方向相反。通过周期性模型模拟所得流线图如图12所示，壳程流体进过折流板引导交替沿不同方向斜向流动，流体扰动程度高于前两个实施例，进一步提高了所述换热器的传热性能。
实施例4
如图13和图14所示，本实施例与实施例1的区别在于：扇叶形折流板6上开设的安装孔为大小孔62。本实施例中的折流板不仅能更加有效消除折流板前后的流动死区，而且使壳程流动未斜向与纵向混合流动增强了流体扰动，增强了换热器传热性能。
实施例5
如图15和图16所示，本实施例与实施例1的区别在于：扇叶形折流板6上开设的安装孔为梅花孔63。本实施例中的折流板不仅能更加有效消除折流板前后的流动死区，而且使壳程流动末斜向与纵向混合流动增强了流体扰动，增强了换热器传热性能。
实施例6
本实施例与实施例1的区别在于：每组扇叶形折流板6均由3个折流板扇叶组成。其壳程流体的流向和效果也均与实施例1大体相同。
实施例7
本实施例与实施例1的区别在于：每组扇叶形折流板6均由12个折流板扇叶组成。其壳程流体的流向和效果也均与实施例1大体相同。
实施例8
本实施例与实施例1的区别在于：所述安装斜角为15°。其壳程流体流向的斜率也发生相应的变化，但作用原理不变，也能达到本实用新型的目的。
实施例9
本实施例与实施例1的区别在于：所述安装斜角为75°。其壳程流体流向的斜率也发生相应的变化，但作用原理不变，也能达到本实用新型的目的。
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其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (10)
1.一种扇叶形斜向流换热器，包括壳体、壳程流体进出口和换热管束，所述换热管束包括多根换热管，其特征在于：它还包括多组扇叶形折流板，每组所述扇叶形折流板均由3～12个折流板扇叶组成，所述折流板扇叶与所述壳体的横截面之间的夹角形成安装斜角，所述安装斜角为15°～75°，每组所述扇叶形折流板的正投影均为一个圆，所述折流板扇叶上对应所述换热管开设有安装孔。
2.根据权利要求1所述的扇叶形斜向流换热器，其特征在于：所述安装斜角为45°。
3.根据权利要求2所述的扇叶形斜向流换热器，其特征在于：每组所述扇叶形折流板均由6个折流板扇叶组成。
4.根据权利要求1-3任一项所述的扇叶形斜向流换热器，其特征在于：它还包括围设在所述换热管束两端外侧的导流筒，所述壳程流体进出口正对所述导流筒的侧壁设置。
5.根据权利要求1-3任一项所述的扇叶形斜向流换热器，其特征在于：多组所述扇叶形折流板倾斜方向相同或者正反向交替设置。
6.根据权利要求1-3任一项所述的扇叶形斜向流换热器，其特征在于：每相邻的两组所述扇叶形折流板之间相对旋转相同的角度，该旋转角度为0°～60°。
7.根据权利要求6所述的扇叶形斜向流换热器，其特征在于：每相邻的两组所述扇叶形折流板之间的旋转角度为30°。
8.根据权利要求1-3任一项所述的扇叶形斜向流换热器，其特征在于：所述壳体顶部开设有排气孔，所述壳体底部开设有排液孔。
9.根据权利要求1-3任一项所述的扇叶形斜向流换热器，其特征在于：所述壳体顶部设置有吊耳，所述壳体底部设置有鞍座。
10.根据权利要求1-3任一项所述的扇叶形斜向流换热器，其特征在于：在正投影方向上所述安装孔的形状为圆形、方形、梅花形、大小孔或者其它多边形。
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|---|---|---|---|---|
| CN112146479A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-29 | 扬中申扬换热设备有限公司 | 一种具有壳程防冲刷结构的换热器 |
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