專利名稱：固液兩相流焊接式板式換熱器防磨蝕導(dǎo)流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于換熱器防磨蝕導(dǎo)流裝置，涉及一種適用于固液兩相流換熱 器的介質(zhì)進(jìn)口防磨蝕導(dǎo)流裝置，尤其涉及一種用于固液兩相流寬通道焊接式板 式換熱器防磨蝕的介質(zhì)進(jìn)口導(dǎo)流裝置。
背景技術(shù)：
在砂狀氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)中，鋁酸鈉溶液的中間序和附聚溫度控制是必不可 少的一個重要環(huán)節(jié)，也是保證砂狀氧化鋁產(chǎn)品質(zhì)量的一個環(huán)節(jié)。其介質(zhì)為含有
氧化鋁顆粒350~900g/l的固液兩相鋁酸鈉溶液，由于含大量固體顆粒溶液的沖 刷作用，導(dǎo)致?lián)Q熱器入口處板片的局部磨蝕現(xiàn)象極其嚴(yán)重，造成換熱設(shè)備提前失效。
寬通道焊接式板式換熱器介質(zhì)進(jìn)口導(dǎo)流裝置的功能是對進(jìn)入換熱器的介 質(zhì)進(jìn)行導(dǎo)流、分配，使得介質(zhì)進(jìn)入換熱器板間流道時的流量均勻，流速一致。 目前，寬通道焊接式板式換熱器介質(zhì)進(jìn)口分配通道的結(jié)構(gòu)是由進(jìn)口法蘭、"天 圓底方"型分配通道、矩形法蘭組成，進(jìn)口法蘭選取標(biāo)準(zhǔn)法蘭，與介質(zhì)管道相 連，矩形法蘭與寬通道焊接式板式換熱器介質(zhì)進(jìn)口的矩形法蘭面連接，"天圓 底方"型分配通道是圓形進(jìn)口法蘭與矩形法蘭之間的過渡通道。工作時，介質(zhì) 從進(jìn)口法蘭進(jìn)入"天圓底方"型分配通道展開，直接流經(jīng)矩形法蘭進(jìn)入換熱器 板間流道。
觀察以往寬通道焊接板式換熱器發(fā)生磨蝕的部位，磨蝕現(xiàn)象均主要發(fā)生在 換熱器鋁酸鈉溶液入口處板片的中間部位，利用固液兩相流流場分析技術(shù)和現(xiàn) 場實(shí)驗(yàn)測試，對以往己發(fā)生磨蝕的寬通道焊接式板式換熱器，及其所使用的"天 圓底方"型進(jìn)口分配通道進(jìn)行流場分析，發(fā)現(xiàn)由于"天圓底方"型分配通道的 結(jié)構(gòu)(參見圖l，兩相流經(jīng)系統(tǒng)管道6由進(jìn)口法蘭1、天圓底方型緩沖分配通 道5、矩形法蘭3進(jìn)入進(jìn)入換熱器入口 7)問題，造成固液兩相流進(jìn)入寬通道 焊接式板式換熱器時，直接沖擊換熱器入口處中部的板片，流速分布不均勻， 最高與最低處的流速相差達(dá)70%~110%，這是導(dǎo)致寬通道焊接式板式換熱器板 片入口處局部磨蝕嚴(yán)重的主要原因，造成設(shè)備壽命只有設(shè)計(jì)能力的1/4 1/10。發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了解決用于固液兩相流寬通道焊接式板式換熱器 介質(zhì)入口處板片局部磨蝕問題，提供一種能夠引導(dǎo)介質(zhì)均勻分配，使其進(jìn)入換 熱板間流道時流速一致，以減緩固液兩相流用寬通道焊接式板式換熱器板片入 口處局部磨蝕的導(dǎo)流裝置。
本發(fā)明的固液兩相流焊接板式換熱器防磨蝕導(dǎo)流裝置，依次包括與系統(tǒng)管
道連接的進(jìn)口法蘭、"u"型或"s"型緩沖分配通道及與換熱器入口連接的矩 形法蘭。其中"u"型或"s"緩沖分配通道的截面為矩形。
為了使固液兩相流進(jìn)入分配通道后得到更好的分流，在"u"型或"s"
緩沖分配通道的入口處設(shè)置有導(dǎo)流葉片，且該導(dǎo)流葉片與緩沖分配通道成
7.5° ~15°的夾角。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 本實(shí)用新型由于采用"s"型或"u"型的緩沖分配通道，由圓形管道
來的固液兩相流，其中間流速過高的部分先沖擊到緩沖分配通道壁面得到緩沖 后，再由矩形法蘭、換熱器入口進(jìn)入到換熱器的板片上，因此有效解決了換熱 器入口處的板片局部磨蝕問題。
2、 本實(shí)用新型的"S"型或"U"型的緩沖分配通道的入口處設(shè)置了導(dǎo)流 葉片，固液兩相流經(jīng)"S"型或"U"型緩沖分配通道，經(jīng)導(dǎo)流葉片分配后再 進(jìn)入換熱器的板間流道，使得換熱器板間流道內(nèi)流速均勻。利用固液兩相流流 場分析技術(shù)和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)測試，對改進(jìn)后換熱器板間通道入口處進(jìn)行流場分析， 最高與最低處的流速相差僅15% 25%，由于磨蝕速率與流速成指數(shù)關(guān)系變化， 通過優(yōu)化換熱器入口處流速分布的均勻性，將大大減緩換熱器板片的局部磨 蝕，使得設(shè)備壽命提高5 15倍。
3、 本實(shí)用新型用途廣泛，不僅適用于氧化鋁生產(chǎn)中鋁酸鈉溶液的中間序 和附聚降溫，同時也適用于其他固液兩相流焊接式板式換熱器的使用場合。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)導(dǎo)流裝置的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為本實(shí)用新型"S"型防磨蝕導(dǎo)流裝置 圖3為圖2的俯視圖
圖4為本實(shí)用新型"U"型防磨蝕導(dǎo)流裝置 圖5為圖4的俯視圖
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l、 一種固液兩相流焊接板式換熱器防磨蝕導(dǎo)流裝置，依次包括與
系統(tǒng)管道6連接的進(jìn)口法蘭1、天圓底方型緩沖分配通道5、截面為矩形的"S" 型緩沖分配通道2及與換熱器入口 7連接的矩形法蘭3，并在"S"型緩沖分 配通道2的入口處設(shè)有與緩沖分配通道成7.5。 15°夾角的導(dǎo)流葉片4(參照 圖2)。上述各部件利用焊接技術(shù)連接在一起。
實(shí)施例2、 一種固液兩相流焊接板式換熱器防磨蝕導(dǎo)流裝置，依次包括與 系統(tǒng)管道6連接的進(jìn)口法蘭1，截面為矩形的"U"型緩沖分配通道2，及與 換熱氣入口 7連接的矩形法蘭3，其中進(jìn)口法蘭1與"U"型緩沖分配通道2 間通過圓筒10連接；在"U"型緩沖分配通道2的入口處設(shè)有與緩沖分配通 道成7.5° 15°夾角的導(dǎo)流葉片4 (參見圖3、 4)。上述各部件利用焊接技術(shù) 連接在一起。
來自系統(tǒng)管道6的固液兩相流由進(jìn)口法蘭1進(jìn)入，經(jīng)"S"型或"U"型 矩形截面緩沖分配通道2得到緩沖分配后，再經(jīng)矩形法蘭3，由換熱器入口7 進(jìn)入寬通道焊接式板式換熱器9的板間流道8進(jìn)行換熱。由于緩沖分配通道2 的入口設(shè)置了導(dǎo)流葉片4，固液兩相流經(jīng)"S"型或"U"型緩沖分配通道時， 經(jīng)導(dǎo)流葉片分配4后再進(jìn)入換熱器9的板間流道8，使換熱器板間流道內(nèi)流速 均勻。利用固液兩相流流場分析技術(shù)和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)測試，對改進(jìn)后換熱器板間通 道入口處進(jìn)行流場分析，最高與最低處的流速相差僅15% 25%;通過優(yōu)化換 熱器入口處流速分布的均勻性，大大減緩了換熱器板片的局部磨蝕，使得換熱 器壽命提高5 15倍。
權(quán)利要求1、一種固液兩相流焊接板式換熱器防磨蝕導(dǎo)流裝置，包括與系統(tǒng)管道(6)連接的進(jìn)口法蘭(1)、緩沖分配通道(2)及與換熱器入口(7)連接的矩形法蘭(3)，其特征在于所述緩沖分配通道(2)為“U”型或“S”型，緩沖分配通道(2)的截面為矩形。
2、 如權(quán)利要求1所述固液兩相流焊接板式換熱器防磨蝕導(dǎo)流裝置，其特 征在于所述"U"型或"S"型緩沖分配通道(2)的入口處設(shè)置有導(dǎo)流葉片(4)。
3、 如權(quán)利要求2所述固液兩相流焊接板式換熱器防磨蝕導(dǎo)流裝置，其特 征在于所述導(dǎo)流葉片(4)與緩沖分配通道(2)成7.5° 15°的夾角。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于固液兩相流焊接板式換熱器的防磨蝕導(dǎo)流裝置，包括與系統(tǒng)管道連接進(jìn)口法蘭、“U”型或“S”型緩沖分配通道及與換熱器入口連接的矩形法蘭，并在“U”型或“S”緩沖分配通道的入口設(shè)置有導(dǎo)流葉片。來自系統(tǒng)管道的固液兩相流，經(jīng)過“U”型或“S”型緩沖分配通道時，流速過高的部分先沖擊到緩沖分配通道壁面得到緩沖后，再由矩形法蘭、換熱器入口進(jìn)入到換熱器的板片上，因此有效解決了換熱器入口處的板片局部磨蝕問題；同時固液兩相流經(jīng)導(dǎo)流葉片分配后進(jìn)入換熱器的板間流道，可使得換熱器板間流道內(nèi)流速均勻，大大減緩換熱器板片的局部磨蝕，使得設(shè)備壽命提高5～15倍。
文檔編號F28F9/22GK201066253SQ20062013617
公開日2008年5月28日 申請日期2006年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月14日
發(fā)明者何海瀾, 張曼麗, 張永德, 王新艷 申請人:張曼麗;王新燕;何海瀾;張永德