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CN203259036U - 一种板-杆联合支承式换热器 - Google Patents

一种板-杆联合支承式换热器 Download PDF

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CN203259036U CN201320225296.8U CN201320225296U CN203259036U CN 203259036 U CN203259036 U CN 203259036U CN 201320225296 U CN201320225296 U CN 201320225296U CN 203259036 U CN203259036 U CN 203259036U
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CN
China
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heat exchanger
plate
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tube
rod baffle
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CN201320225296.8U
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English (en)
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江楠
陈国旋
蒋利军
魏巍
袁柏峰
黄向阳
侯勇
刘忠峰
彭明辉
付茂盛
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China Petroleum and Chemical Corp
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
South China University of Technology SCUT
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
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Abstract

本实用新型公开一种板-杆联合支承式换热器，包括筒体、管板、换热管、折流板和折流圈，筒体两端分别设置管板，两个管板之间设置多个换热管，各换热管两端分别固定于两个管板上，两个管板之间设有多个折流板，两个折流板之间设有多个折流圈，各换热管分别垂直穿过各折流板和折流圈，各折流板和折流圈分别与管板平行设置；折流圈内设有多个平行设置的折流杆。本板-杆联合支承式换热器可以有效消除壳程内流体的滞留区和换热“死区”，有效提高传热效率，折流杆起到支撑和固定换热管的作用，减少换热管因横向冲刷作用而引起的振动破坏，延长其使用寿命，还解决了普通折流杆换热器穿管困难的问题。

Description

一种板-杆联合支承式换热器
技术领域
本实用新型涉及化工设备的热交换装置领域，特别涉及一种板-杆联合支承式换热器。
背景技术
列管式换热器是一种常见的换热器形式，传统的弓形折流板列管式换热器由于折流挡板的作用，使壳程流体反复多次作90～180°的折流，这使得壳程流动阻力增大，能耗较大；同时产生流动“死区”，容易造成积灰积垢等不良影响。另外，由于壳程流体横向冲刷换热管，容易引起管子的振动，致使换热管振动，并引起换热管与折流板接触部分相互磨损，导致破坏泄漏。传统的折流杆换热器由于折流圈数目多且密集，给穿管造成困难，增加了制造安装的难度，且材料消耗较多，使投资成本增大。
实用新型内容
为了克服现有弓形折流板换热器壳程流动阻力大、管子振动的问题和折流杆换热器传热系数较低、穿管困难的不足，本实用新型提供一种板-杆联合支承式换热器，该结构的换热器既可以保持较高的传热效率，又可以解决换热管振动破坏和穿管困难的问题。
本实用新型的技术方案为：一种板-杆联合支承式换热器，包括筒体、管板、换热管、折流板和折流圈，筒体两端分别设置管板，两个管板之间设置多个换热管，各换热管两端分别固定于两个管板上，两个管板之间还设有多个折流板和多个折流圈，各换热管分别垂直穿过各折流板和折流圈，各折流板和折流圈分别与管板平行设置；折流圈内设有多个平行设置的折流杆。
作为一种优选方案，所述折流板和折流圈交错分布，相邻两个折流板之间设置4个折流圈，相邻两个折流板之间的间距为两个折流圈之间间距的5倍。
作为另一种优选方案，所述折流板和折流圈交错分布，相邻两个折流板之间设置2个折流圈，相邻两个折流板之间的间距为两个折流圈之间间距的3倍。
所述折流圈包括折流圆环和折流杆，折流圆环内分布有多个折流杆，各折流杆相互平行设置，各折流杆两端分别固定于折流圆环上。
所述折流杆的截面为圆形，折流杆的直径约小于相邻两个换热管之间的间隙。
所述折流杆的截面为方形，折流杆的截面边长约小于相邻两个换热管之间的间隙。
所述相邻两个折流杆的间距约大于一根换热管与一根折流杆的直径或边长之和。
所述相邻两个折流杆的间距大于2根换热管和2根折流杆的直径或边长之和。
所述折流圆环是由钢板切割而成或由扁钢滚卷而成的钢环，折流杆为实心圆钢或实心方钢。
所述折流圈设置于两个管板之间时，相邻两个折流圈上的折流杆互成90°或120°的夹角错开设置。
本板-杆联合支承式换热器既保留了弓形折流板使壳程流体折流流动效果好，流速高的特点；又能使流体在通过折流杆时对换热管形成冲刷，产生射流，可大大增加流体的湍流效果，有效地减薄边界层，提高传热系数；两折流板之间设置的折流杆不仅换热管支承间距大为缩短，对换热管起到很好的支承作用，有效地防止换热管因横向冲刷引起的诱导振动破坏，延长管子的使用寿命，而且壳程压降增加不多，能耗小，相对于传统弓形折流板换热器，本板-杆联合支承式换热器具有传热效率更高、能耗更低的优势，在工程应用中有广阔的发展空间。
本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：
本板-杆联合支承式换热器可以有效消除壳程内流体的滞留区和换热“死区”，有效提高传热效率，折流杆起到支撑和固定换热管的作用，减少换热管因横向冲刷作用而引起的振动破坏，延长其使用寿命，同时还可以使流体纵向冲刷管子，使水垢不易积存，有助于管束的清洗和延长清垢周期，还解决了普通折流杆换热器穿管困难的问题。
附图说明
图1为本板-杆联合支承式换热器的结构示意图。
图2为实施例1中折流板和折流圈的分布示意图。
图3为实施例1中折流圈的结构示意图。
图4为图2中折流圈5-A的局部示意图。
图5为图2中折流圈5-B的局部示意图。
图6为图2中折流圈5-C的局部示意图。
图7为图2中折流圈5-D的局部示意图。
图8为实施例2中折流板和折流圈的分布示意图。
图9为实施例2中折流圈的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例一种板-杆联合支承式换热器，其结构如图1所示，包括筒体6、管板2、换热管3、折流板4和折流圈5，筒体6两端分别设置管板2，两个管板之间设置多个换热管3，各换热管两端分别固定于两个管板上，两个管板之间还设有多个折流板4和多个折流圈5，各换热管分别垂直穿过各折流板和折流圈，各折流板和折流圈分别与管板平行设置；折流圈内设有多个平行设置的折流杆；筒体6两端分别通过法兰7连接筒形管箱1和锥形管箱8。
本实施例中，折流板和折流圈交错分布，如图2所示，相邻两个折流板4-E和4-F之间设置4个折流圈，分别为5-A、5-B、5-C、5-D，相邻两个折流板之间的间距为两个折流圈之间间距的5倍。所有折流板和折流圈均由定距管、拉杆和螺母连接在一起。每块折流板上开有供换热管穿过所需要的通孔，每块折流圈由折流圆环、折流杆组成，折流圆环上可开有供拉杆穿过所需的孔。每4个折流圈和1个折流板为一组。
如图3所示，折流圈5包括折流圆环5-1和折流杆5-2，折流圆环5-1内分布有多个折流杆5-2，各折流杆相互平行设置，各折流杆两端分别固定于折流圆环上。
根据实际需要，折流杆的截面可为圆形，折流杆的直径小于相邻两个换热管之间的间隙；
折流杆的截面也可为方形，折流杆的截面边长小于相邻两个换热管之间的间隙。
折流杆的排列密度也可根据实际需要进行设置，本实施例中，相邻两个折流杆的间距大于2根换热管和2根折流杆的直径之和。
折流圆环是由钢板切割而成或由扁钢滚卷而成的钢环，折流杆为实心圆钢或实心方钢。
折流圈设置于两个管板之间时，相邻两个折流圈上的折流杆可采用互成90°或120°的夹角错开设置。本实施例采用90°夹角错开的形式设置，4个折流圈5-A、5-B、5-C、5-D的局部状态分别如图4～7所示。
本板-杆联合支承式换热器既保留了弓形折流板使壳程流体折流流动效果好，流速高的特点；又能使流体在通过折流杆时对换热管形成冲刷，产生射流，可大大增加流体的湍流效果，有效地减薄边界层，提高传热系数；两折流板之间设置的折流杆不仅使换热管支承间距大为缩短，对换热管起到很好的支承作用，有效地防止换热管因横向冲刷引起的诱导振动破坏，延长管子的使用寿命，而且壳程压降增加不多，能耗小，相对于传统弓形折流板换热器，本板-杆联合支承式换热器具有传热效率更高、能耗更低优势，在工程应用中有广阔的发展空间。
实施例2
本实施例一种板-杆联合支承式换热器，与实施例1相比较，其不同之处在于，如图8所示，折流板4和折流圈5交错分布，相邻两个折流板之间设置2个折流圈，相邻两个折流板之间的间距为两个折流圈之间间距的3倍；同时，折流圈内折流杆的排列密度也不相同，如图9所示，相邻两个折流杆的间距大于一根换热管与一根折流杆的直径之和。
如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种板-杆联合支承式换热器，其特征在于，包括筒体、管板、换热管、折流板和折流圈，筒体两端分别设置管板，两个管板之间设置多个换热管，各换热管两端分别固定于两个管板上，两个管板之间还设有多个折流板和多个折流圈，各换热管分别垂直穿过各折流板和折流圈，各折流板和折流圈分别与管板平行设置；折流圈内设有多个平行设置的折流杆。
2.根据权利要求1所述一种板-杆联合支承式换热器，其特征在于，所述折流板和折流圈交错分布，相邻两个折流板之间设置4个折流圈，相邻两个折流板之间的间距为两个折流圈之间间距的5倍。
3.根据权利要求1所述一种板-杆联合支承式换热器，其特征在于，所述折流板和折流圈交错分布，相邻两个折流板之间设置2个折流圈，相邻两个折流板之间的间距为两个折流圈之间间距的3倍。
4.根据权利要求1所述一种板-杆联合支承式换热器，其特征在于，所述折流圈包括折流圆环和折流杆，折流圆环内分布有多个折流杆，各折流杆相互平行设置，各折流杆两端分别固定于折流圆环上。
5.根据权利要求4所述一种板-杆联合支承式换热器，其特征在于，所述折流杆的截面为圆形，折流杆的直径小于相邻两个换热管之间的间隙。
6.根据权利要求4所述一种板-杆联合支承式换热器，其特征在于，所述折流杆的截面为方形，折流杆的截面边长小于相邻两个换热管之间的间隙。
7.根据权利要求4所述一种板-杆联合支承式换热器，其特征在于，所述相邻两个折流杆的间距大于一根换热管与一根折流杆的直径之和。
8.根据权利要求4所述一种板-杆联合支承式换热器，其特征在于，所述相邻两个折流杆的间距大于2根换热管和2根折流杆的直径之和。
9.根据权利要求4所述一种板-杆联合支承式换热器，其特征在于，所述折流圆环是由钢板切割而成或由扁钢滚卷而成的钢环，折流杆为实心圆钢或实心方钢。
10.根据权利要求4所述一种板-杆联合支承式换热器，其特征在于，所述折流圈设置于两个管板之间时，相邻两个折流圈上的折流杆互成90°或120°的夹角错开设置。
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