【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种管壳式换热器，尤其是涉及一种周期性分流的管壳式换热器。
技术介绍
1、换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备，在石油化工、低温制冷、空气分离、海水淡化等领域，常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却，把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。这些过程均和热量传递有着密切联系，因而均可以通过换热器来完成。
2、常用的换热器包括管壳式换热器和板式换热器。传统的管壳式换热器大多采用光滑管作为换热器用管。这种传统的管壳式换热器与各种新型的板式换热器相比存在诸多劣势，譬如，传热效率低下、换热器体积庞大等；但是管壳式换热器也有许多自身的优势，譬如，制造简单、耐高温高压、维护方便。因此在传统管壳式换热器的基础上研发一种双面强化高效换热器迫在眉睫。目前国内已经出现一些以光滑管为基础进行二次开发的高效换热器，但是在强化传热效果方面并不理想。
3、目前为止，传统的高效换热器多采用单一的强化换热手段。一是采用粗糙表面强化换热管，通过改进壁表面形状设计形成脱涡流，达到破坏边界层，提高边界层内的传热性能的目的，例如横纹槽管、螺旋槽管、纵槽管、波纹管、正旋管以及翅片管等。二是采用远壁面扰流元件，产生了连续不断的涡流，在离心力的影响下使管中心的流体和壁面边界层的流体充分混合。但是单一的手段其换热效果不理想。
4、传统的折流板管壳式换热器中，一般采用弓形折流板支撑管束，弓形折流板所使用的材料为钢板或不锈钢板。传统的换热器都设置折流板，例如设置弓形折流板避免流体短路，以达到强化传热的目的。但是仅仅
5、传统的管壳式换热器中，封头的流体都是单一的流体，没有进行任何分流操作，使得不能适用不同情况进行流量控制。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的缺陷和不足，本专利技术提供了一种周期性分流的管壳式换热器，通过设置上下封头，使得上下封头流体流量不同，可以使得流体多的换热管对空腔内部形成更大的冲击，从而使得折流板空腔内的流体形成向上或者向下的扰动，从而内部形成一个循环流动，进一步强化传热。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一种周期性分流的管壳式换热器，所述管壳式换热器包括有壳体、换热管、管程入口管、管程出口管、壳程入口接管和壳程出口接管；多个平行设置的换热管组成的换热管束连接在前管板、后管板上；所述前管板的前端与前封头连接，后管板的后端连接后封头；其特征在于，前封头通过隔板分为上下两部分，其中上部换热管与上部封头连通，下部换热管与下部封头连通，上部封头和下部封头分别设置上部进口和下部进口，上部进口和下部进口的流体流量可以单独控制，上部封头和下部封头的流体流量不同，从而使得进入上部换热管和下部换热管内的流体流量不同。
4、作为改进，在一个周期t内，0-t/2内，上部封头的流量v1，下部封头流量v2，其中v1大于v2，从而使得上部换热管内的流体流速大于下部换热管，t/2-t内，下部封头的流量v1，上部封头流量v2，从而使得下部换热管内的流体流速大于上部换热管。
5、作为改进，周期t可以是30-50分钟。
6、作为改进，v1是v2的3-5倍。
7、作为改进，所述壳体内设置折流板，所述换热管穿过折流板。
8、作为改进，所述折流板为中空腔体结构，每根换热管分为多段，包括边部换热管段和中间换热管段，其中边部换热管段一端连接前管板或后管板以与前封头和后封头连通，另一端连通折流板的中空腔体，中间换热管段的两端分别连通相邻的折流板的中空腔体。
9、与现有技术相比较，本专利技术的具有如下的优点：
10、1）本专利技术通过设置上下封头，使得上下封头流体不同，可以使得折流板空腔内的流体形成扰动。
11、2）定期的改变上下封头的流体流量，使得折流板的流体形成循环扰动，从而进一步强化传热。
12、3）本专利技术将折流板改为空腔结构，使得折流板内能够填充管程流体，增加管程流体与壳程流体的换热面积，进一步强化传热。
13、4）通过折流板空腔的换热面积随着管程内流体流动的不断变化，进一步强化传热，提高整体的换热效率。
14、5）通过设置空腔结构，能够不断的除去管程流体的杂质，使得杂质积累在空腔中，然后通过排污管定期排除，达到了除去循环流体中杂质的目的。
15、6）通过使得进入折流板空腔内的流体流动方向向下延伸，可以进一步冲击折流板空腔内的底部流体流动，从而形成扰流，达到强化传热的目的。
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1.一种周期性分流的管壳式换热器，所述管壳式换热器包括有壳体、换热管、管程入口管、管程出口管、壳程入口接管和壳程出口接管；多个平行设置的换热管组成的换热管束连接在前管板、后管板上；所述前管板的前端与前封头连接，后管板的后端连接后封头；其特征在于，前封头通过隔板分为上下两部分，其中上部换热管与上部封头连通，下部换热管与下部封头连通，上部封头和下部封头分别设置上部进口和下部进口，上部进口和下部进口的流体流量可以单独控制，上部封头和下部封头的流体流量不同，从而使得进入上部换热管和下部换热管内的流体流量不同。
2.如权利要求1所述的周期性分流的管壳式换热器，其特征在于，在一个周期T内，0-T/2内，上部封头的流量V1，下部封头流量V2，其中V1大于V2，从而使得上部换热管内的流体流速大于下部换热管，T/2-T内，下部封头的流量V1，上部封头流量V2，从而使得下部换热管内的流体流速大于上部换热管。
3.如权利要求2所述的周期性分流的管壳式换热器，其特征在于，周期T可以是30-50分钟。
4.如权利要求2所述的周期性分流的管壳式换热器，其特征在于，V1是V
5.如权利要求1所述的周期性分流的管壳式换热器，其特征在于，所述壳体内设置折流板，所述换热管穿过折流板。
6.如权利要求1所述的周期性分流的管壳式换热器，其特征在于，所述折流板为中空腔体结构，每根换热管分为多段，包括边部换热管段和中间换热管段，其中边部换热管段一端连接前管板或后管板以与前封头和后封头连通，另一端连通折流板的中空腔体，中间换热管段的两端分别连通相邻的折流板的中空腔体。
...【技术特征摘要】
1.一种周期性分流的管壳式换热器，所述管壳式换热器包括有壳体、换热管、管程入口管、管程出口管、壳程入口接管和壳程出口接管；多个平行设置的换热管组成的换热管束连接在前管板、后管板上；所述前管板的前端与前封头连接，后管板的后端连接后封头；其特征在于，前封头通过隔板分为上下两部分，其中上部换热管与上部封头连通，下部换热管与下部封头连通，上部封头和下部封头分别设置上部进口和下部进口，上部进口和下部进口的流体流量可以单独控制，上部封头和下部封头的流体流量不同，从而使得进入上部换热管和下部换热管内的流体流量不同。
2.如权利要求1所述的周期性分流的管壳式换热器，其特征在于，在一个周期t内，0-t/2内，上部封头的流量v1，下部封头流量v2，其中v1大于v2，从而使得上部换热管内的流体流速大于下部换热管...
【专利技术属性】
技术研发人员：冷学礼，张政，冷文龙，丁帅杰，柏超，邱燕，魏民，范明秀，张冠敏，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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