本發(fā)明涉及換熱器領(lǐng)域，具體涉及一種類梯形傾斜折流板管殼式換熱器。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟和工業(yè)的快速發(fā)展,世界各國面臨著能源短缺的問題，所以如何高效利用已有能源是各國人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點。其中，換熱器不僅能合理調(diào)節(jié)工藝介質(zhì)的的溫度以滿足工藝流程的需要，也是余熱、廢熱回收利用的有效裝置。目前，應(yīng)用較廣泛的換熱器為管殼式換熱器。然而，由于結(jié)構(gòu)原因致使殼程存在較大的流動死區(qū)和沿程壓降。

為了解決上述問題，近年來，業(yè)界開發(fā)了一些使用螺旋折流板的新型管殼式換熱器，螺旋折流板使殼側(cè)流體呈螺旋狀流動，從而克服了弓形折流板換熱器的缺點，不僅降低了流動阻力，而且促進了強化傳熱。例如，現(xiàn)有一種采用連續(xù)曲面的連續(xù)螺旋折流板換熱器，相對弓形折流板換熱器而言，該種換熱器可以有效減小流動阻力及漏流。但是，連續(xù)螺旋折流板換熱器的加工工藝較為復(fù)雜，不易生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種流動阻力小、換熱效率高且易于加工的類梯形傾斜折流板管殼式換熱器。

一種類梯形傾斜折流板管殼式換熱器，包括殼體、換熱管、管板、拉桿和多組類梯形折流板，相鄰的兩組所述類梯形折流板正交布置，每組包括至少兩個平行的類梯形折流板，所述類梯形折流板對應(yīng)所述換熱管均布若干孔，所述換熱管穿過所述孔設(shè)置，所述類梯形折流板傾斜設(shè)置；所述類梯形折流板通過拉桿固定，各類梯形折流板之間通過定距管定距。

基于上述，所述類梯形折流板與所述換熱管夾角為，20°≤≤70°。

基于上述，每組包括兩個類梯形折流板，所述類梯形折流板是由橢圓板從長軸兩端分別切去高為和高為的弓形板制得的；其中R為所述殼體的半徑，所述橢圓板的長軸為，短軸為2R。

基于上述，每組內(nèi)所述類梯形折流板間距為。

基于上述，每組包括三個類梯形折流板，每組中間的類梯形折流板是由從長軸兩端的頂點分別切去高為的弓形板制得的；每組中間的類梯形折流板是由橢圓板從長軸兩端的頂點分別切去高為和高為的弓形板制得的；其中R為所述殼體的半徑，所述橢圓板的長軸為，短軸為2R。

基于上述，每組內(nèi)所述類梯形折流板間距為。

基于上述，相間的兩組所述類梯形折流板平行或?qū)ΨQ布置。

基于上述，所述換熱管穿過所述孔且與所述類梯形折流板的夾角為45°。

本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有實質(zhì)性特點和進步，具體地說，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1. 相鄰的兩組所述類梯形折流板正交布置，使得殼程流體在一組所述類梯形折流板以一個方向流動后，在流過下一組所述類梯形傾斜折流板又以另一方向流動，這種連續(xù)周期性的改變流體流動方向，增強殼程流體參混程度，對殼程流體擾動效果明顯，增加殼程流體的平均流速和湍動程度，提高了換熱效率，同時所述類梯形折流板斜向流動相比于弓形折流板的橫向流動減小了流動阻力，殼程壓降大幅降低，而且在加工制造方面克服了連續(xù)螺旋折流板換熱器不易加工的缺點。

2. 經(jīng)過對換熱器數(shù)值模擬計算，在殼程質(zhì)量流量為3.5kg/s～16kg/s時，本發(fā)明的類梯形折流板換熱器相比弓形折流板換熱器，壓降降低24.7%～36.6%，換熱系數(shù)提高1.3%～2.4%，單位殼程壓降下的換熱系數(shù)提高26.8%～36.9%；和連續(xù)螺旋折流板換熱器相比，壓降降低23%～32.9%，換熱系數(shù)降低1.6%～2.1%，單位殼程壓降下的換熱系數(shù)提高20.5%～30%，因此，本發(fā)明類梯形折流板換熱器可以有效降低壓降，提高換熱系數(shù)和綜合性能。

3. 相鄰兩組所述類梯形折流板正交布置，所述類梯形折流板通過拉桿固定，各類梯形折流板之間通過定距管定距，可以對換熱管在橫向和縱向位置上進行支撐和定位，避免由于振動對換熱器造成的損傷。

附圖說明

圖1為實施例1中類梯形傾斜折流板管殼式換熱器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為一組類梯形折流板的主視圖。

圖3為圖2的右視圖。

圖4為實施例1中相鄰兩組所述類梯形折流板正交布置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為表達實施例1中連續(xù)四組類梯形折流板位置關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為類梯形折流板的制作原理圖。

圖7為表達實施例2中連續(xù)四組類梯形折流板位置關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為實施例3中類梯形傾斜折流板管殼式換熱器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為實施例1中殼程流體流過一組所述類梯形折流板動時的流動狀態(tài)示意圖。

圖中：1.換熱管；2.類梯形折流板；3.一類弓形板；4.二類弓形板；5.孔。

具體實施方式

下面通過具體實施方式，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

實施例1

本實施例提供一種類梯形傾斜折流板管殼式換熱器，包括殼體、換熱管1、管板、拉桿和類梯形折流板2，如圖1～5所示，相鄰的兩組類梯形折流板2正交布置，相間的兩組類梯形折流板2平行布置，每組包括兩個平行的類梯形折流板2，所述類梯形折流板2對應(yīng)所述換熱管1均布若干孔5，所述換熱管1穿過所述孔5設(shè)置，所述類梯形折流板2傾斜設(shè)置，所述類梯形折流板2與所述換熱管1夾角=45°，殼程流體流過一組所述類梯形折流板2時的流動狀態(tài)示意圖，如圖9所示，殼程流體在一組所述類梯形折流板2以一個方向流動后，在流過下一組所述類梯形傾斜折流板2又以另一方向流動，這種連續(xù)周期性的改變流體流動方向，增強殼程流體參混程度，對殼程流體擾動效果明顯，增加殼程流體的平均流速和湍動程度，提高了換熱效率。

所述類梯形折流板2通過拉桿固定，各類梯形折流板2之間通過定距管定距，所述類梯形折流板2邊緣對應(yīng)所述拉桿均布有定管孔，所述拉桿穿過所述定管孔和所述殼體卡接，所述拉桿外套有定距管，所述定距管通過螺栓固定在所述拉桿上，可以對換熱管1在橫向和縱向位置上進行支撐和定位，避免由于振動對換熱器造成的損傷。

每組內(nèi)所述類梯形折流板1間距為，如圖6所示，所述類梯形折流板2是由橢圓板從長軸兩端分別切去高為的二類弓形板4和高為的一類弓形板3制得的，其中R為所述殼體的半徑，所述橢圓的長軸為，短軸為2R的；保證殼層流體在所述類梯形折流板2引導(dǎo)下進行周期流動無漏流，所述類梯形折流板2斜向流動相比于弓形折流板的橫向流動減小了流動阻力，殼程壓降大幅降低，而且在加工制造方面克服了連續(xù)螺旋折流板換熱器不易加工的缺點。

實施例2

如圖7所示，本實施例與實施例1的不同之處在于：相間的兩組類梯形折流板2對稱布置；

實施例3

如圖8所示，本實施例與上述實施例不同之處在于：每組包括三個類梯形折流板2，每組內(nèi)所述類梯形折流板2間距為，每組中間的類梯形折流板2是由橢圓板從長軸兩端分別切去高為的弓形板制得的；每組中間的類梯形折流板2是由橢圓板從長軸兩端分別切去高為和高為的弓形板制得的，其中R為所述殼體的半徑，所述橢圓的長軸為，短軸為2R的。

在其他的實施例中，與上述實施例的不同之處在于：所述類梯形折流板2與所述換熱管1的夾角可根據(jù)需求設(shè)置。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。