一種強化傳熱的折流板換熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種強化傳熱的折流板換熱器，由管板、換熱管、折流板、定距管及拉桿組成，換熱管穿過數(shù)塊折流板與兩端的管板相連，在管束中間用定距管將折流板按一定的間距隔開，并用拉桿將管束固定，用以支撐整個管束。換熱器管束采用曲面折流板支撐，曲面折流板有兩種板型，分別是S形截面折流板和弓形截面折流板，二者上下交錯，相間排列；換熱管采用具有較高的沸騰傳熱能力的T型翅片管。本實用新型不但大幅強化了傳熱系數(shù)，提高了換熱效果，而且還兼有抗垢和除垢作用。同時還具有節(jié)省空間、占地面積小等特點。有很高的實用價值。
【專利說明】一種強化傳熱的折流板換熱器
[0001]一、【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本實用新型屬于換熱器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種折流板換熱器。
[0003]二、【背景技術(shù)】
[0004]換熱器作為傳熱設(shè)備，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)中。提高換熱器的傳熱性能，研究各種傳熱過程的強化問題，設(shè)計新穎的緊湊式換熱器，是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展過程中開發(fā)新能源和開展節(jié)能工作的重要課題，而且世界各國普遍面臨著能源短缺問題，開發(fā)新能源以及如何高效利用現(xiàn)有能源受到了世界各國的普遍關(guān)注。目前廣泛應(yīng)用的換熱器主要有管殼式、螺旋板式、板式和肋片式等幾種，而管殼式換熱器在換熱方面尤為重要。傳統(tǒng)管殼式換熱器殼側(cè)良好的傳熱效果是通過在殼側(cè)設(shè)置普通弓形折流板而得到的。這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用時間長，技術(shù)也比較成熟，但這種殼側(cè)支撐結(jié)構(gòu)和流體流動方式存在著諸多的缺陷:如流動阻力較大，往往超過允許壓降值；殼側(cè)流動存在沖刷不充分的滯留區(qū)，滯留區(qū)內(nèi)局部換熱系數(shù)很低，因此受熱面利用率不高，導(dǎo)致整體換熱系數(shù)降低，同時滯留區(qū)內(nèi)容易積垢，威脅換熱設(shè)備的安全運行。
[0005]三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的是提供一種強化傳熱的折流板換熱器，通過改變折流板的形狀，并與T型翅片管結(jié)合使用，從而使殼程流體周期性的改變流動方向，更好的與T型翅片管進行熱傳遞，以提高換熱器的傳熱系數(shù)。
[0007]強化傳熱的折流板換熱器由管板、換熱管、折流板、定距管及拉桿組成，換熱管穿過數(shù)塊折流板與兩端的管板相連，在管束中間用定距管將折流板按一定的間距隔開，并用拉桿將管束固定，用以支撐整個管束。換熱器管束采用曲面折流板支撐，曲面折流板有兩種板型，分別是S形截面折流板和弓形截面折流板，二者上下交錯，相間排列。
[0008]換熱管采用T型翅片管。T型翅片管是在換熱管外表面環(huán)繞管壁開有螺旋丄形隧道，在管壁上形成螺旋T形翅片。
[0009]本實用新型將折流板由原來的平板更改為曲面折流板形式，同時采用與T型翅片管結(jié)合使用的方式，當流體流過波紋型折流板時，受板壁的作用而周期性的改變流動方向，產(chǎn)生復(fù)雜的交錯折流，加上T型翅片管較高的沸騰傳熱能力，更加有利于熱量通過邊界層傳遞，提高強化傳熱效果。
[0010]與傳統(tǒng)常見的換熱器換熱效果相比較，本實用新型具有如下優(yōu)點:
[0011]首先，由于曲面折流板具有周期性變化的規(guī)律，能使流體的流動方向不斷變化，從而形成了復(fù)雜的折流形式，有效增大湍流程度，流體的流速越大，湍動越激烈，從而強化了傳熱。當殼程流體速度較大時，其壓力損失遠小于弓形折流板的壓力損失，由于壓力損失比較小，故殼程壓力降很小。隨著流體流速加快和湍動度加強，流體對管外邊界層液膜的剪力加大，從而使液膜持續(xù)減薄，既提高了傳熱系數(shù)，又有除垢防垢作用。又因為折流板是波紋型的，使流體在殼程內(nèi)流動相當?shù)某浞郑耆梢员苊馄桨逍驼哿靼鍟a(chǎn)生的傳熱死區(qū)。因此，流體的流動使此類換熱器具有換熱效率高、抗震性能好、殼程壓降低、抗結(jié)垢性能強等優(yōu)點。[0012]其次，換熱管采用T型翅片管，T型翅片管是由光管經(jīng)過滾軋加工成型的一種高效換熱管。其結(jié)構(gòu)特點是在管外表面形成一系列螺旋環(huán)狀T型隧道。管外介質(zhì)受熱時在隧道中形成一系列的氣泡核，由于在隧道腔內(nèi)處于四周受熱狀態(tài)，氣泡核迅速膨大充滿內(nèi)腔，持續(xù)受熱使氣泡內(nèi)壓力快速增大，促使氣泡從管表面細縫中急速噴出。氣泡噴出時帶有較大的沖刷力量，并產(chǎn)生一定的局部負壓，使周圍較低溫度液體涌入T型隧道，形成持續(xù)不斷的沸騰。這種沸騰方式在單位時間內(nèi)，單位表面積上帶走的熱量遠遠大于光管，因而這種管型具有較高的沸騰傳熱能力。
[0013]第三，曲面折流板與T型翅片管配合使用，起到了事半功倍的效果，由于流體受曲面折流板的作用而周期性的改變流動方向，產(chǎn)生復(fù)雜的交錯折流，增強了物料自身的分離和混合，同時也增加了流體邊界的騷動，提高了紊流狀態(tài)，破壞了阻礙傳熱的邊界層，有利于熱量通過邊界層傳遞，提高強化傳熱效果，再加之T型翅片管的高效的沸騰傳熱能力，使熱傳遞效率遠遠高于普通換熱器。
[0014]本實用新型的曲面折流板結(jié)構(gòu)與T型翅片管組合方式既能有效的提高傳熱系數(shù)，又有抗垢和除垢作用。在實際應(yīng)用中具有總傳熱系數(shù)高，節(jié)能效果顯著，體積小等特點，具有很高的實用價值。
[0015]四、【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實用新型折流板的工作狀態(tài)示意圖，殼程流體在折流板間經(jīng)過二次折返后進入下一循環(huán)空間；
[0018]圖3為本實用新型的T型翅片管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]五、【具體實施方式】
[0020]強化傳熱的換熱器管束由管板1、換熱管2、折流板3、4、定距管5及拉桿6組成，換熱管2穿過數(shù)塊折流板3、4與兩端的管板I相連，在管束中間用定距管5將折流板3、4按一定的間距隔開，并用拉桿6將管束固定，用以支撐整個管束。換熱器管束采用曲面折流板3、4支撐。換熱管2采用T型翅片管。T型翅片管是在換熱管外表面環(huán)繞管壁開有螺旋丄形隧道7，在管壁上形成螺旋T形翅片8。換熱管2兩端采用強度焊+貼脹的連接形式與前、后兩塊管板I連成一體。
【權(quán)利要求】
1.一種強化傳熱的折流板換熱器，由管板(I)、換熱管(2)、折流板、定距管(5)及拉桿(6)組成，換熱管(2)穿過數(shù)塊折流板與兩端的管板(I)相連，在管束中間用定距管(5)將折流板按一定的間距隔開，并用拉桿(6)將管束固定，用以支撐整個管束，其特征是:換熱器管束采用曲面折流板支撐，曲面折流板有兩種板型，分別是S形截面折流板(3)和弓形截面折流板(4 )，二者上下交錯，相間排列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強化傳熱的折流板換熱器，其特征是:換熱管(2)采用T型翅片管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強化傳熱的折流板換熱器，其特征是:所說的T型翅片管(2)是在換熱管外表面環(huán)繞管壁開有螺旋丄形隧道(7 )，在管壁上形成螺旋T形翅片(8 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的強化傳熱的折流板換熱器，其特征是:換熱管(2)兩端采用強度焊+貼脹的連接形式與前、后兩塊管板(I)連成一體。
【文檔編號】F28F9/24GK203443464SQ201320461708
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】滕立, 孫洪濱, 王維 申請人:撫順石油機械有限責任公司