一種管殼式換熱器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及換熱器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種管殼式換熱器。本換熱器組合使用孔板與折流柵來替代現(xiàn)有的折流板，利用孔板上的通孔和折流柵上的折流桿來控制殼程流體的流動(dòng)，其中孔板將殼程流體由一股流體變?yōu)槎喙闪黧w，流體縱向流過管束，并且形成射流，流動(dòng)阻力小，防止了流體誘導(dǎo)振動(dòng)，同時(shí)射流在折流桿上會(huì)產(chǎn)生微擾流，從而使殼程流體充分湍動(dòng)，強(qiáng)化了傳熱效果，提高了換熱器的換熱功率。此外，殼程流體通過折流桿時(shí)會(huì)在折流桿后面出現(xiàn)擾流，即產(chǎn)生了卡曼渦流，這種渦流有效地防止了污垢附著在管束上，從而有效解決了污垢沉積問題。
【專利說明】一種管殼式換熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及換熱器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種管殼式換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的管殼式熱交換器一般為弓形折流板式結(jié)構(gòu)，即在殼體設(shè)置若干塊弓形折流板，一方面弓形折流板可以支撐管束，另一方面弓形折流板使殼程流體在殼體內(nèi)反復(fù)換向垂直沖刷換熱管束，以增大流體的流速和湍動(dòng)，來提高殼程的傳熱效果。
[0003]然而，這種弓形折流板換熱器正因?yàn)闅こ塘黧w垂直沖刷換熱管束，并且不斷改變流向，導(dǎo)致了其具有以下幾個(gè)致命缺點(diǎn):(I)在殼體的側(cè)面存在流動(dòng)死區(qū)和漏流死區(qū)，使有效傳熱面積減少百分之二十五至三十；(2)橫向沖刷(即流動(dòng)方向與管束垂直)換熱管束會(huì)誘導(dǎo)換熱管產(chǎn)生振動(dòng)，這種誘導(dǎo)振動(dòng)是引起換熱管破裂和管板泄漏的主要原因，大大縮短了整臺(tái)換熱器的壽命；(3)折流板阻力大，而如果減少折流板以降低阻力，則會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱管固有頻率低，防振能力差，傳熱系數(shù)K值也大大降低，；(4)流體中的污垢容易沉積在管束表面，導(dǎo)致K值下降，傳熱效果變差。
[0004]對此，業(yè)界提出了新的管殼式熱交換器結(jié)構(gòu)，如專利號(hào)為CN 1760624A的專利文件，該專利文件公開了一種花板組合管殼式換熱器，即采用花板替代折流板，使殼程流體由橫向流動(dòng)(即流動(dòng)方向與管束垂直)變?yōu)榭v向流動(dòng)(即流動(dòng)方向與管束平行)，從而彌補(bǔ)以上缺陷。但是該換熱器的花板無法產(chǎn)生微擾流，導(dǎo)致殼程流體所產(chǎn)生的湍動(dòng)不足，不僅對于管束表面的污垢沉積問題難以有效解決，而且傳熱效果欠佳，傳熱系數(shù)低，換熱器換熱效果不良，換熱效率低。
[0005]因此，為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種流動(dòng)阻力小同時(shí)能使殼程流體充分湍動(dòng)，從而傳熱效果好，換熱效率高的換熱器顯得尤為必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種流動(dòng)阻力小同時(shí)能使殼程流體充分湍動(dòng)，從而傳熱效果好，換熱效率高的管殼式換熱器。
[0007]本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]提供了一種管殼式換熱器，包括殼體、設(shè)置于所述殼體內(nèi)的換熱管束，設(shè)置于所述殼體兩端的封蓋，設(shè)置于所述封蓋上的管程進(jìn)出口、設(shè)置于殼體上的殼程進(jìn)出口，所述殼體內(nèi)還設(shè)置有沿?fù)Q熱管束軸向交錯(cuò)間隔分布設(shè)置的孔板和折流柵，所述孔板和折流柵的外沿均抵接于所述殼體內(nèi)壁，所述孔板上設(shè)置有用于換熱管束的管體穿設(shè)的通孔，所述折流柵包括折流圈和固定于折流圈上的折流桿，同一折流柵上的折流桿平行設(shè)置，相鄰折流柵上的折流桿呈交錯(cuò)設(shè)置。
[0009]其中所述孔板的外徑和折流柵的外徑均等于所述殼體的內(nèi)徑。
[0010]其中，所述孔板和折流柵均與所述換熱管束垂直設(shè)置。
[0011]其中，所述孔板上的通孔為梅花狀通孔。[0012]其中，所述孔板上的每個(gè)梅花狀通孔對應(yīng)換熱管束中的一條管體，任一梅花狀通孔的中心軸與與該梅花狀通孔對應(yīng)的管體的中心軸重疊。
[0013]其中，所述折流桿的截面為橢圓形或者菱形。
[0014]其中，相鄰折流柵的折流桿相互垂直設(shè)置。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型提供了一種管殼式換熱器，組合使用孔板與折流柵來替代現(xiàn)有的折流板，利用孔板上的通孔和折流柵上的折流桿來控制殼程流體的流動(dòng)，其中孔板將殼程流體由一股流體變?yōu)槎喙闪黧w，流體縱向流過管束，并且形成射流，流動(dòng)阻力小，防止了流體誘導(dǎo)振動(dòng)，同時(shí)射流在折流桿上會(huì)產(chǎn)生微擾流，從而使殼程流體充分湍動(dòng)，強(qiáng)化了傳熱效果，提高了換熱器的換熱功率。此外，殼程流體通過折流桿時(shí)會(huì)在折流桿后面出現(xiàn)擾流，即產(chǎn)生了卡曼渦流，這種渦流有效地防止了污垢附著在管束上，從而有效解決了污垢沉積問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]利用附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對本實(shí)用新型的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
[0017]圖1為本實(shí)用新型一種管殼式換熱器的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型一種管殼式換熱器的實(shí)施例的孔板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型一種管殼式換熱器的實(shí)施例的折流柵的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]在圖1至圖3中包括有:
[0021]I——?dú)んw、2——換熱管束、21——管體、3——封蓋、4——管程進(jìn)出口、5——?dú)こ踢M(jìn)出口、6—孔板、61—梅花狀通孔、7—折流柵、71—折流圈、72——折流桿。
【具體實(shí)施方式】
[0022]結(jié)合以下實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0023]本實(shí)用新型一種管殼式換熱器的【具體實(shí)施方式】，如圖1至圖3所示，包括:殼體1、設(shè)置于所述殼體I內(nèi)的換熱管束2，設(shè)置于所述殼體I兩端的封蓋3，設(shè)置于所述封蓋3上的管程進(jìn)出口 4、設(shè)置于殼體I上的殼程進(jìn)出口 5，所述殼體I內(nèi)還設(shè)置有與換熱管束2交錯(cuò)的孔板6和折流柵7，所述孔板6和折流柵7外沿抵接所述殼體I內(nèi)壁，所述孔板6上設(shè)置有通孔，所述換熱管束2的管體21穿設(shè)于所述通孔中，所述折流柵7包括折流圈71和固定于折流圈71上的折流桿72，同一折流柵7上的折流桿72平行設(shè)置，相鄰折流柵7上的折流桿72交錯(cuò)設(shè)置。
[0024]本換熱器組合使用孔板6與折流柵7來替代現(xiàn)有的折流板，利用孔板6上的通孔和折流柵7上的折流桿72來控制殼程流體的流動(dòng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本換熱器具有以下優(yōu)
占-
/ \\\.[0025]( I)孔板6將殼程流體由一股流體變?yōu)槎喙闪黧w，流體縱向流過管束，并且形成射流，流動(dòng)阻力小，防止了流體誘導(dǎo)振動(dòng)，同時(shí)射流在折流桿72上會(huì)產(chǎn)生微擾流，從而使殼程流體充分湍動(dòng)，強(qiáng)化了傳熱效果，提高了換熱器的換熱功率；
[0026](2)孔板6與折流柵7交替不斷改變流體的流動(dòng)方向和流動(dòng)速度，產(chǎn)生混合流，大大減少流動(dòng)死區(qū)和漏流死區(qū)，提聞?dòng)行鳠崦娣e；
[0027](3)孔板6與折流柵7配合將均勻流場改變?yōu)椴痪鶆蛄鲌觯沽黧w內(nèi)部也發(fā)生熱交換，提高熱交換效率；
[0028](4)孔板6與折流柵7配合消除了流動(dòng)死區(qū)，同時(shí)殼程流體通過折流桿72時(shí)會(huì)在折流桿72后面出現(xiàn)擾流，即產(chǎn)生了卡曼渦流，這種渦流有效地防止了污垢附著在管束上，從而減小了污垢沉積和腐蝕，有效解決了污垢沉積問題，可以減少清洗的工作量，延長清洗周期；
[0029](5)與傳統(tǒng)折流板式換熱器相比，加工簡單、結(jié)構(gòu)緊湊，在同等條件下，傳熱系數(shù)提高20?40%，有效傳熱面積增加30%，可充分進(jìn)行熱交換，減少熱量損失，流動(dòng)阻力減小20?30%，可有效減少泵的電力損耗。
[0030]所述孔板6的外徑和折流柵7的外徑均等于所述殼體I的內(nèi)徑，從而將孔板6與折流柵7與殼體I垂直設(shè)置，既方便設(shè)置，同時(shí)也可增強(qiáng)擾流效果，提高換熱效率。當(dāng)然根據(jù)實(shí)際需要可以適當(dāng)調(diào)整孔板6和折流柵7的外徑，同時(shí)適用性的調(diào)整孔板6和折流柵7與殼體I的夾角即可。
[0031]所述孔板6和折流柵7與所述換熱管束2垂直設(shè)置，即從而保證換熱管束2的固定結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，也可減小殼程流體所受阻力。
[0032]所述孔板6上的通孔為梅花狀通孔61，所述孔板6上的每個(gè)梅花狀通孔61對應(yīng)換熱管束2中的一條管體21，任一梅花狀通孔61的中心軸與與該梅花狀通孔61對應(yīng)的管體21的中心軸重疊。每個(gè)梅花孔既可以卡緊一個(gè)管體21，同時(shí)也預(yù)留有足以滿足殼程流體流速需求的孔隙，減少殼程流體的流動(dòng)阻力。當(dāng)然，該通孔還可以設(shè)置為其他類型的通孔，如異型孔，矩形孔等，但測試效果顯示梅花狀通孔61效果較佳。
[0033]所述折流桿72的為橢圓截面桿或者菱形截面桿。采用橢圓截面桿或者菱形截面桿不僅抗震效果好，同時(shí)比圓形截面桿更加容易安裝。
[0034]相鄰折流柵7的折流桿72相互垂直設(shè)置，從而有效改善擾流產(chǎn)生效果，提高換熱效率。
[0035]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種管殼式換熱器，包括殼體、設(shè)置于所述殼體內(nèi)的換熱管束，設(shè)置于所述殼體兩端的封蓋，設(shè)置于所述封蓋上的管程進(jìn)出口、設(shè)置于殼體上的殼程進(jìn)出口，其特征在于:所述殼體內(nèi)還設(shè)置有沿?fù)Q熱管束軸向交錯(cuò)間隔分布設(shè)置的孔板和折流柵，所述孔板和折流柵的外沿均抵接于所述殼體內(nèi)壁，所述孔板上設(shè)置有用于換熱管束的管體穿設(shè)的通孔，所述折流柵包括折流圈和固定于折流圈上的折流桿，同一折流柵上的折流桿呈平行設(shè)置，相鄰折流柵上的折流桿呈交錯(cuò)設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的一種管殼式換熱器，其特征在于:所述孔板的外徑和折流柵的外徑均等于所述殼體的內(nèi)徑。
3.如權(quán)利要求1所述的一種管殼式換熱器，其特征在于:所述孔板和折流柵均與所述換熱管束垂直設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1所述的一種管殼式換熱器，其特征在于:所述孔板上的通孔為梅花狀通孔。
5.如權(quán)利要求4所述的一種管殼式換熱器，其特征在于:所述孔板上的每個(gè)梅花狀通孔分別對應(yīng)換熱管束中的一條管體，任一梅花狀通孔的中心軸與與該梅花狀通孔對應(yīng)的管體的中心軸重疊。
6.如權(quán)利要求1所述的一種管殼式換熱器，其特征在于:所述折流桿的截面為橢圓形或者菱形。
7.如權(quán)利要求1所述的一種管殼式換熱器，其特征在于:相鄰折流柵的折流桿相互垂直設(shè)置。
【文檔編號(hào)】F28D7/10GK203443416SQ201320310746
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】黃素逸, 李 權(quán), 呂圣杰, 尤天運(yùn), 藍(lán)月華, 梁榮武, 鄧佐力 申請人:茂名市茂港電力設(shè)備廠有限公司