搭接螺旋折流板换热器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种换热工艺设备，特指一种搭接螺旋折流板换热器。其在现有弓形折流板换热器的基础上，将折流板设计成搭接螺旋折流板，沿轴向前后搭接布置，搭接量为１０％～７０％。在每块搭接螺旋折流板两斜边开出搭接安装槽。由搭接区域大小确定安装槽位置，安装槽尺寸为：深度５～２０ｍｍ，长度３０～１００ｍｍ。在同样螺旋折流板角度下，由于折流板搭接布置使流动螺距变小，增加流体与换热管的接触面积，可增强换热效果，降低流动阻力，减少壳侧的结垢。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种换热工艺设备，特指一种搭接螺旋折流板换热器。
技术介绍
管壳式换热器易于制造，生产成本较低，选材范围广，清洗方便，适应性强，容量大，工作可靠，并且能适应高温高压。其在很多工业领域中大量使用，尤其在石油、化工及能源等部门所使用的换热设备中，管壳式换热器仍处于主导地位。为了强化壳程传热，又不使管子太长，在设计换热器管束时，常用的方法是利用横向折流板进行分程。折流板型式主要有弓形和螺旋折流板。横向折流板换热器，流体在壳程呈Z形流动。它的缺点是流动死区大，易结垢，换热系数小；且流动压降大，耗能高。另曾舟华，钱颂文等.管壳式换热器壳程弓形折流板传热死区流体介质滞留现象研究，制冷，1995，52(3)10-14，对弓形折流板换热器进行了数值模拟，并用有色注射液分光光度计进行实测，发现相对传热死区为17％。1993年，周森泉专利技术了旋流式换热器(专利申请号93119785.6)，旋流式换热器的旋流折流板首尾相联在壳程形成螺旋流道，在特定条件下消除了弓形折流板传热死区流体介质滞留现象，可提高换热系数。我们通过对旋流式换热器壳程流场测试表明，可消除流动死区的折流板角度与介质流动雷诺数有关，且雷诺数越大，最佳折流板角度也越大。这个规律带来的问题是，折流板角度越大，也即螺旋流的螺距越大，流体与换热管的接触面积越小，导致换热量越小，因此换热效率下降。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供一种搭接螺旋折流板换热器，将折流板设计成与壳体横断面有一个倾斜角度，形成螺旋流道。实现上述目的的技术方案是现有管壳式换热器，其特征在于设有搭接螺旋折流板用于形成螺旋流动，其由若干扇形板块组成，形成螺旋流道，扇形板块倾角为35°～45°。搭接区为10％～70％，视介质、工况而定。前后搭接部位用一联结块焊接而成，以联结固定管束。螺旋折流板沿轴向前后搭接布置，在每块搭接螺旋折流板两斜边开出相同的搭接安装槽。螺旋流道的螺距与折流板倾斜角有关，试验结果表明倾角小，流动阻力大，但螺距小，流程长；倾角大，流动阻力小，但螺距大，流程短。为了兼顾大倾角的流动阻力小优点和长流程的换热面积大优点，本技术采取相邻折流板在轴向相互搭接布置结构，以充分发挥旋转流动消除原弓形折流板的流动死区，大大提高了换热系数，降低流动阻力，减少壳侧的结垢的优点。本技术的优点(1)保证了在任何条件下，流动都无死区，从而加强流体的纵向混合，使湍流强度大幅度增强，并使湍流度径向分布均匀化，从而增强换热。(2)流动完全沿着螺旋折流板方向流动，没有死区，增加了换热面积利用率，减小了流动压降。(3)搭接螺旋折流板使用，即保证了低流动阻力的折流板安装角度，又可实现小螺距长流程的大接触面积。得到了强化传热、降低流动阻力的效果。(4)本技术对于低粘度流体、高粘度流体及流体有无相变等情况均适用，尤其是对于高粘度流体，一侧或两侧为层流流动状态的换热器，效果更为突出。与传统折流板换热器相比，可提高壳程换热系数30～40％、减小压降40～50％、不易结垢，可延长检修周期110％。附图说明图1是本技术搭接螺旋折流板换热器装配图图2是有搭接安装槽的搭接螺旋折流板示意图1.换热管；2.折流板；3.定距管；4.搭接区；5.安装槽具体实施方式如图1示，螺旋折流板前后搭接，搭接区一般为10％～70％，视介质、工况而定。前后搭接部位用一联结块焊接而成。其作用一是联结固定管束。制造时，首先根据换热工艺确定螺旋角和搭接区域，由螺旋角设计扇形折流板，下料待用。通过计算确定搭接量，由搭接量大小确定安装槽位置，安装槽尺寸为深度5～20mm，长度30～100mm。安装时前后两块折流板在安装槽中心相交，顺螺旋方向依次安装，即形成搭接螺旋流道。螺旋折流板沿轴向前后搭接布置，在每块搭接螺旋折流板两斜边开出搭接安装槽。权利要求1.搭接螺旋折流板换热器，其特征在于设有搭接螺旋折流板，其由若干扇形板块组成，形成螺旋流道，扇形板块倾角为35°～45°，搭接区为10％～70％，前后搭接部位用一联结块焊接而成。2.根据权利要求1所述的搭接螺旋折流板换热器，其特征是螺旋折流板沿轴向前后搭接布置，在每块搭接螺旋折流板两斜边开出相同的搭接安装槽。3.根据权利要求2所述的搭接螺旋折流板换热器，其特征是安装槽尺寸为深度5～20mm，长度30～100mm。专利摘要本技术涉及一种换热工艺设备，特指一种搭接螺旋折流板换热器。其在现有弓形折流板换热器的基础上，将折流板设计成搭接螺旋折流板，沿轴向前后搭接布置，搭接量为10％～70％。在每块搭接螺旋折流板两斜边开出搭接安装槽。由搭接区域大小确定安装槽位置，安装槽尺寸为深度5～20mm，长度30～100mm。在同样螺旋折流板角度下，由于折流板搭接布置使流动螺距变小，增加流体与换热管的接触面积，可增强换热效果，降低流动阻力，减少壳侧的结垢。文档编号F28F9/00GK2903886SQ200520077729公开日2007年5月23日 申请日期2005年11月17日 优先权日2005年11月17日专利技术者王树立, 赵会军, 刘强, 李辉 申请人:江苏工业学院本文档来自技高网...

【技术保护点】
搭接螺旋折流板换热器，其特征在于设有搭接螺旋折流板，其由若干扇形板块组成，形成螺旋流道，扇形板块倾角为３５°～４５°，搭接区为１０％～７０％，前后搭接部位用一联结块焊接而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王树立，赵会军，刘强，李辉，
申请(专利权)人：江苏工业学院，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]