CN213455058U - 一种带旋流折流板的换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带旋流折流板的换热器，包括换热器壳体和封头，换热器壳体上设置有壳程接管，封头上设置有管程接管，其特征在于，换热器壳体内设置有若干组呈阶梯状的旋流折流板，所述旋流折流板每一组均分为若干小阶梯，每个所述小阶梯上还设置有过孔，过孔用于贯穿管程接管，单组的旋流折流板轴向投影为一个半圆状；本实用新型的旋流折流板结构简单、设计合理、安装方便、效果优良，其旋流折流板多组固定设置，在安装时无需繁琐步骤，安装十分方便，其壳程流体的流动方式沿着旋流折流板的设置方向结合介质管道外壁和换热器壳体内的螺纹凹槽辅助提升了热交换效果，整体固定设置安装的结构避免了壳程流体局部短路不利于散热的问题。

Description

一种带旋流折流板的换热器

技术领域

本实用新型涉及换热设备技术领域，具体指一种带旋流折流板的换热器。

背景技术

随着经济和工业的快速发展，世界各国面临着能源短缺的问题，所以如何高效利用已有能源是各国人们日益关注的焦点。其中，换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由较高的流体传递给温度较低的流体，是提高能源利用率的主要设备之一。目前，应用较广泛的换热器为弓形折流板和螺旋折流板换热器。

弓形折流板，流体在壳程中呈Z字形流动，流动中有节流和流动死区；造成壳程压降大、膜系数低、易结垢、易振动等不利因素，近年来逐渐被螺旋折流板所取代。

与弓形折流板相比，螺旋折流板的换热器，流体在壳程中绕管束轴线旋转流动，流动中没有节流和流动死区；壳程阻力降低，膜传热系数稍有提高，介质在壳程中不易积垢和结垢，可以较高效率长周期的运行。但在使用过程中发现，由于相邻两块折流板在搭接处会形成一个豁口，该豁口处会形成一条快速流道，导致壳程流体局部短路，所以，与弓形折流板换热器相比较，螺旋折流板换热器传热系数的提高并不明显。另外，螺旋式折流板换热器管束中一个螺距由多块折流板组成，所以一个管束中折流板数量多，安装困难，管束圆度和同心度不好保证，管束刚度也不太好。

为了解决上述问题，授权公告号为CN103398624B的中国实用新型专利《一种旋梯式折面折流板列管式管壳换热器》(申请号：CN201310289765.7)披露了一种结构，该结构采用一种旋梯式折面折流板，改善了弓形折流板壳程流动死区以及螺旋折流板豁口短路的情况，提高了换热效率。

然而，上述结构实现是通过控制折流板折弯角度来实现，折流板折弯角度不一样带来的传热效果也不一样，折面折流板的加工和组装精度要求高，不仅制造成本较高，而且管束组装难度较大。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种呈弓形阶梯状的旋流折流板制作的换热器，相对于现有的产品其加工和组装方便，改善了现有技术壳程流体容易局部短路，影响散热的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采取得技术方案为：一种带旋流折流板的换热器，其特征在于，包括呈圆筒状带有内腔且两端密封的换热器壳体和用于密封换热器壳体的封头，所述换热器壳体上设置有若干供壳程流体流进流出的壳程接管，所述封头和换热器壳体之间设置有密封板，所述封头上设置有管程流体流进流出的管程接管，所述换热器壳体的内腔呈圆柱状且设置有若干组呈阶梯状的旋流折流板，所述旋流折流板每一组均分为若干小阶梯，每个所述小阶梯上还设置有通孔，所述通孔的大小与换热器内的介质管道相匹配用于贯穿介质管道且所有的所述小阶梯平面平行设置。

通过上述设置，相对于现有技术的本方案的换热器采用呈阶梯状的旋流折流板避开了壳程流动死区提升了换热效果，其次器阶梯状的板面和通孔加工都在垂直面上，相对于螺旋或倾斜的折流板，加工难度大幅度降低但换了效果显著，其次，安装时非常方便无需对准角度或方向进行安装，只需要根据介质管道作为定位贯穿安装即可。

作为上述方案的进一步设置，所述旋流折流板每两组呈“V”形设置且轴向投影呈带有若干通孔的整圆，至少有一个，所述的旋流折流板每一组的轴向投影大小根据换热需求设置且至少为正圆的二分之一。

通过上述方案设置，使得壳程流体在流动过程与介质通道的接触效果更佳，换热效率高。

作为上述方案的进一步设置，所述换热器中根据换热器壳体长度，连接若干个两组配合设置的旋流折流板配合使用。

作为上述方案的进一步设置，所述旋流折流板通过冲压成型后，两组阶梯状的旋流折流板之间通过焊接的方式首尾相连。

作为上述方案的进一步设置，所述旋流折流板的小阶梯在一组旋流折流板上呈三层设置，每个旋流折流板的最上层和最下层均设置有一个正圆和半圆通孔，中间层设置有两个正圆通孔。

作为上述方案的进一步设置，所述换热器内的介质管道的外表面和换热器壳体的内壁上沿着壳程流体的流通方向设置有螺旋凹槽，其螺旋凹槽的螺旋角度为60°。

作为上述方案的进一步设置，所述旋流折流板的小阶梯与上下阶梯之间的连接板呈90°夹角垂直设置。

本实用新型与现有技术相比，具有以下突出优点：相对于现有技术本实用新型旋流折流板多组固定设置，在安装时无需繁琐步骤，安装十分方便，其加工只需冲压焊接即可步骤相对也简单，其壳程流体的流动方式沿着旋流折流板的设置方向，结合介质管道外壁和换热器壳体内的螺纹凹槽辅助提升了热交换效果，相对于现有技术螺旋折流板或弓形折流板，本实用新型的旋流折流板结构简单、设计合理、安装方便、效果优良，整体固定设置安装的结构避免了壳程流体局部短路不利于散热的问题，其阶梯状的设计对壳程流体的流通具有一定的阻挡作用，使得壳程流体在换热器壳体内不断的卷动，减速壳程流体的流速和与介质管道的接触使其与介质管道更好的进行热交换。

附图说明

附图1为本实用新型的换热器结构示意图；

附图2为本实用新型的换热器的剖面结构示意图；

附图3为本实用新型的单组旋流折流板的结构示意图。

附图标记：1、换热器壳体；11、螺旋凹槽；2、封头；3、壳程接管；4、管程接管；5、介质管道；6、旋流折流板；61、小阶梯；62、通孔。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例旨在于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按产品说明进行，所用仪器未注明，均为可以通过市购获得的常规产品。

如附图1-3所示，一种带旋流折流板的换热器，其特征在于，包括呈圆筒状带有内腔且两端密封的换热器壳体1和用于密封换热器壳体1的封头2，所述换热器壳体1上设置有若干供壳程流体流进流出的壳程接管3，所述封头2和换热器壳体1之间设置有密封板21，所述封头2上设置有管程流体流进流出的管程接管4，所述换热器壳体1的内腔呈圆柱状且设置有若干组呈阶梯状的旋流折流板6，所述旋流折流板6每一组均分为若干小阶梯61，每个所述小阶梯61上还设置有通孔62，所述通孔62的大小与换热器内的介质管道5相匹配用于贯穿介质管道5且所有的所述小阶梯61平面平行设置。

作为上述方案的进一步设置，所述旋流折流板6每两组呈“V”形设置且轴向投影呈带有若干通孔的整圆，至少有一个，所述的旋流折流板6每一组的轴向投影大小根据换热需求设置且至少为正圆的二分之一。

作为上述方案的进一步设置，所述换热器中根据换热器壳体1长度，连接若干个两组配合设置的旋流折流板6配合使用。

作为上述方案的进一步设置，所述旋流折流板6通过冲压成型后，两组阶梯状的旋流折流板6之间通过焊接的方式首尾相连。

作为上述方案的进一步设置，所述旋流折流板6的小阶梯61在一组旋流折流板6上呈三层设置，每个旋流折流板6的最上层和最下层均设置有一个正圆和半圆通孔62，中间层设置有两个正圆通孔62。

作为上述方案的进一步设置，所述换热器内的介质管道5的外表面和换热器壳体1的内壁上沿着壳程流体的流通方向设置有螺旋凹槽11，其螺旋凹槽11的螺旋角度为60°。

作为上述方案的进一步设置，所述旋流折流板6的小阶梯61与上下阶梯之间的连接板呈90°夹角垂直设置。

本实用新型的换热器结构简单、设计合理、组装方便，相对于现有的弓形折流板壳程流体在介质管道和换热器壳体之间流动没有死区，其沿着阶梯方向运行，结合螺纹凹槽的导向加强和接触传热面积增大，使得本换热装置的换热系数大有提高，相对于螺旋式折流板，本实用新型的旋流折流板通过冲压焊接成型，其制作十分方便高效，安装简单，同心度保持良好，且若遇到折流板长度稍短于换热器壳体长度，可直接利用介质管道套一组折流板，利用通孔与介质管道套接配合卡合进行固定安装，十分方便，本实用新型的换热器改善了传统换热器的换热问题提升了换热效率，通过控制加工难度降低了制造成本，其简单的结构降低了组装要求和安装难度，也减少了人工成本支出，具有巨大的采用意义和市场前景。

以上所描述不应被认为对本实用新型的限制，凡在本方案的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种带旋流折流板的换热器，其特征在于，包括呈圆筒状带有内腔且两端密封的换热器壳体（1）和用于密封换热器壳体（1）的封头（2），所述换热器壳体（1）上设置有若干供壳程流体流进流出的壳程接管（3），所述封头（2）和换热器壳体（1）之间设置有密封板（21），所述封头（2）上设置有管程流体流进流出的管程接管（4），所述换热器壳体（1）的内腔呈圆柱状且设置有若干组呈阶梯状的旋流折流板（6），所述旋流折流板（6）每一组均分为若干小阶梯（61），每个所述小阶梯（61）上还设置有通孔（62），所述通孔（62）的大小与换热器内的介质管道（5）相匹配用于贯穿介质管道（5）且所有的所述小阶梯（61）平面平行设置。

2.根据权利要求1所述的一种带旋流折流板的换热器，其特征在于：所述旋流折流板（6）每两组呈“V”形设置且轴向投影呈带有若干通孔的整圆，其通孔（62）至少有一个，所述的旋流折流板（6）每一组的轴向投影大小根据换热需求设置且至少为正圆的二分之一。

3.根据权利要求2所述的一种带旋流折流板的换热器，其特征在于：所述换热器中根据换热器壳体（1）长度，连接若干个两组配合设置的旋流折流板（6）配合使用。

4.根据权利要求1所述的一种带旋流折流板的换热器，其特征在于：所述旋流折流板（6）通过冲压成型后，两组阶梯状的旋流折流板（6）之间通过焊接的方式首尾相连。

5.根据权利要求1所述的一种带旋流折流板的换热器，其特征在于：所述旋流折流板（6）的小阶梯（61）在一组旋流折流板（6）上呈三层设置，每个旋流折流板（6）的最上层和最下层均设置有一个正圆和半圆通孔（62），中间层设置有两个正圆通孔（62）。

6.根据权利要求1所述的一种带旋流折流板的换热器，其特征在于：所述换热器内的介质管道（5）的外表面和换热器壳体（1）的内壁上沿着壳程流体的流通方向设置有螺旋凹槽（11），其螺旋凹槽（11）的螺旋角度为60°。

7.根据权利要求1所述的一种带旋流折流板的换热器，其特征在于：所述旋流折流板（6）的小阶梯（61）与上下阶梯之间的连接板呈90°夹角垂直设置。

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