本實用新型涉及一種換熱器,具體的說是涉及一種新型的螺旋折流板列管式換熱器,屬換熱器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
換熱器是一種進(jìn)行熱交換操作的工藝設(shè)備,廣泛應(yīng)用于化工、煉油、動力、冶金、原子能、造船、食品、制冷、建筑、電子、航空等工業(yè)部門中。傳統(tǒng)換熱器中最普遍應(yīng)用的是弓形折流板,由于存在阻流與壓降大、有流動滯死區(qū)、易結(jié)垢、傳熱的平均溫差小、振動條件下易失效等缺陷,近年來逐漸被螺旋折流板所取代,而理想的螺旋折流板應(yīng)該是具有連續(xù)的螺旋曲面。
目前國內(nèi)螺旋折流板列管式換熱器結(jié)構(gòu)樣式繁多,但大體上分成連續(xù)螺旋折流板結(jié)構(gòu)和非連續(xù)螺旋折流板結(jié)構(gòu)兩大類。非連續(xù)螺旋折流板換熱器為目前國內(nèi)外螺旋折流板換熱器產(chǎn)品的主流,即上世紀(jì)九十年代初研制的出的第一代螺旋折流板換熱器,由若干個1/4的扇形平面板替代曲面相間連接形成近似的螺旋面,間斷壯的自殼程進(jìn)口處向出口處推進(jìn)。這種形式的換熱器螺旋折流板可以引起殼側(cè)部分流體呈近似螺旋流動的效果。相比于弓形折流板,在相同工況下,這樣的折流板(被稱為非連續(xù)型螺旋折流板)可減少壓降45%左右,而總傳熱系數(shù)可提高20%~30%,在相同熱負(fù)荷下,可大大減小換熱器尺寸。
雖然目前非連續(xù)螺旋折流板的加工技術(shù)比較成熟,在石化行業(yè)也已得到推廣應(yīng)用,但仍存在諸多不足之處。例如,扇形板是按與殼程軸線的一定角度首尾相接依次擺放的,造成相鄰兩塊折流板連接處成非光滑的銳角過渡,存在缺口,會對對軸向運動的流體產(chǎn)生反壓作用,當(dāng)流體通過時,突然轉(zhuǎn)向會造成能量損失,在螺旋角較大時則能耗更嚴(yán)重;因此為了提高這種螺旋折流板換熱器換熱效率那么相鄰兩片扇形板空間對接時,必須附加角接板才能填補縫隙,這樣既費工又廢料,又增大了流體的阻力。
連續(xù)型螺旋折流板換熱器是近年來國內(nèi)外螺旋折流板換熱產(chǎn)品中正在迅速推廣的另一大類型,稱之第二代螺旋折流板換熱器,其特點是折流板固定在中心管上,自殼體進(jìn)口向出口推進(jìn),其形狀相比第一代螺旋折流板換熱器的螺旋折流板更近似于完全螺旋面,介質(zhì)流體在殼體內(nèi)流動相對連續(xù)平穩(wěn),但折流板不能覆蓋殼程的殼體中心區(qū)域,存在換熱損失。同時由于這類螺旋折流板是環(huán)繞中心管形成的,實際上是一種曲面結(jié)構(gòu),曲面結(jié)構(gòu)加工制作難度大,不利于大型化推廣應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種具有連續(xù)的螺旋曲面的螺旋折流板列管式換熱器,用以克服上述背景技術(shù)中所存在的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采取如下技術(shù)方案:一種新型的螺旋折流板列管式換熱器,包括殼體,所述的殼體的上方設(shè)置一水箱,所述的水箱上設(shè)置有第一進(jìn)水口,所述殼體的下方設(shè)置有第一出水口及放泄座,所述殼體的內(nèi)部設(shè)置有換熱管束,所述殼體的端部設(shè)置有第一端蓋、第二端蓋,所述第一端蓋上設(shè)置有冷卻水進(jìn)口,第二端蓋上設(shè)置冷卻水出口。
所述換熱管束由第一管板、第二管板、管軸、換熱管組及螺旋折流板組成;其中,所述第一管板與第二管板分別設(shè)置在管軸的兩端,所述換熱管組設(shè)置在第一管板與第二管板之間,所述螺旋折流板由若干個螺旋折流板段組成,穿設(shè)在管軸和換熱管組上。
所述每個螺旋折流板段均由一個分程從筒體和一個螺旋分隔板組成,分程筒體套接在管軸上,螺旋分隔板裝配在分程筒體上,分程筒體兩端還設(shè)置有調(diào)節(jié)墊塊,通過對調(diào)節(jié)墊塊調(diào)整相鄰兩個小的螺旋折流板段之間的對接縫隙,使之實現(xiàn)無縫對接,進(jìn)而實現(xiàn)整個螺旋折流板段的順暢銜接,最終實現(xiàn)光滑順暢的螺旋曲面。
所述分程筒體及螺旋分隔板均為無毒害的PA工程塑料,通過注塑成型。
所述分程筒體及螺旋分隔板,還可以根據(jù)實際使用功況,選用其他的工程塑料注塑成型。
所述的殼體采用整體鑄造成型,其一端通過法蘭與第一管板和第一端蓋連接,另一端通過法蘭與第二端蓋連接。
所述的水箱的正上方還設(shè)置有一加水孔,兩端還設(shè)置一工藝孔。
所述第一管板以及螺旋分隔板上均開設(shè)有若干圓形通孔,所述第二管板上開始有若干圓形盲孔。
所述換熱管組由若干換熱管組成,且每個根換熱管依次穿插于第一管板和螺旋分隔板上的圓形通孔以及第二管板上的圓形盲孔。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的以下有益效果:
1、制作工藝簡單,相鄰兩螺旋折流板段之間可實現(xiàn)無縫對接,進(jìn)而可實現(xiàn)整個折流板曲面的連續(xù)順暢性,當(dāng)介質(zhì)流體流進(jìn)此螺旋曲面時,阻力更低,壓降更小,水泵的能耗也更低;
2、便于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),方便裝配、定位;
3、因材料選用的是工程塑料,一方面有利于廢舊產(chǎn)品的分解及回收再利用,節(jié)約有限的有色金屬資源;另一方面其在裝配及運行過程中,不對冷卻管外壁產(chǎn)生損傷,延長了換熱器產(chǎn)品的正常使用壽命;
4、可適用于不同工作工況要求,可有效避免原普通鋼件的螺旋折流板需要進(jìn)行表面化學(xué)防腐處理而引起環(huán)境危害問題。
附圖說明
圖1為本實用新型螺旋折流板列管式換熱器的平面示意圖;
圖2為本實用新型螺旋折流板列管式換熱器的的換熱管束平面圖;
圖3為本實用新型螺旋折流板列管式換熱器的的換熱管束立體結(jié)構(gòu)圖;
圖4為本實用新型的螺旋折流板段結(jié)構(gòu)立體圖。
圖中:1、殼體;2、水箱;3、第一進(jìn)水口;4、第一出水口;5、放泄座;6、換熱管束;7、第一端蓋;8、第二端蓋;9、第一管板;10、第二管板;11、管軸;12、換熱管組;12-1、換熱管;13、螺旋折流板;13-1、分程筒體;13-2、螺旋分隔板;14、冷卻水進(jìn)口;15、冷卻水出口。
具體實施方式
為使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體實施方式,進(jìn)一步闡述本實用新型是如何實施的。
如圖1~4所示,本實用新型一種新型的螺旋折流板列管式換熱器,包括殼體1,所述的殼體1的上方設(shè)置一水箱2,所述的水箱2上設(shè)置有第一進(jìn)水口3,所述殼體1的下方設(shè)置有第一出水口4及放泄座5,所述殼體1的內(nèi)部設(shè)置有換熱管束6,所述殼體1的端部設(shè)置有第一端蓋7、第二端蓋8,所述第一端蓋7上設(shè)置有冷卻水進(jìn)口14,第二端蓋8上設(shè)置冷卻水出口15。
所述換熱管束6由第一管板9、第二管板10、管軸11、換熱管組12及螺旋折流板13組成;其中,所述第一管板9與第二管板10分別設(shè)置在管軸11的兩端,所述換熱管組12設(shè)置在第一管板9與第二管板10之間,所述螺旋折流板13由若干個螺旋折流板段組成,穿設(shè)在管軸11和換熱管組12上。
所述每個螺旋折流板段均由一個分程從筒體13-1和一個螺旋分隔板13-2組成,分程筒體13-1套接在管軸11上,螺旋分隔板13-2裝配在分程筒體13-1上,分程筒體13-1兩端還設(shè)置有調(diào)節(jié)墊塊,通過對調(diào)節(jié)墊塊調(diào)整相鄰兩個小的螺旋折流板段之間的對接縫隙,使之實現(xiàn)無縫對接,進(jìn)而實現(xiàn)整個螺旋折流板段的順暢銜接,最終實現(xiàn)光滑順暢的螺旋曲面。
所述分程筒體13-1及螺旋分隔板13-2均為無毒害的PA工程塑料,通過注塑成型。
所述分程筒體13-1及螺旋分隔板13-2,還可以根據(jù)實際使用功況,選用其他的工程塑料注塑成型。
所述的殼體1采用整體鑄造成型,其一端通過法蘭與第一管板9和第一端蓋7連接,另一端通過法蘭與第二端蓋8連接。
所述的水箱2的正上方還設(shè)置有一加水孔,兩端還設(shè)置一工藝孔。
所述第一管板9以及螺旋分隔板13-2上均開設(shè)有若干圓形通孔,所述第二管板10上開始有若干圓形盲孔。
所述換熱管組12由若干換熱管12-1組成,且每個根換熱管12-1依次穿插于第一管板9和螺旋分隔板13-2上的圓形通孔以及第二管板上的圓形盲孔。
本實用新型具有的特點是:制作工藝簡單,相鄰兩螺旋折流板段之間可實現(xiàn)無縫對接;便于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),方便裝配、定位;因材料選用的是工程塑料,一方面有利于廢舊產(chǎn)品的分解及回收再利用,節(jié)約有限的有色金屬資源;另一方面其在裝配及運行過程中,不對冷卻管外壁產(chǎn)生損傷,延長了換熱器產(chǎn)品的正常使用壽命;可適用于不同工作工況要求,可有效避免原普通鋼件的螺旋折流板需要進(jìn)行表面化學(xué)防腐處理而引起環(huán)境危害問題。