一種雙螺旋折流板換熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種螺旋折流板換熱器。特別是涉及一種能夠減少流動死區(qū)和污垢沉積現(xiàn)象雙螺旋折流板換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]換熱器作為一種通用設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于化工、石化、醫(yī)藥、冶金等領(lǐng)域，它使兩種或多種流體之間進(jìn)行能量交換。換熱器結(jié)構(gòu)型式多樣，其中管殼式換熱器因為結(jié)構(gòu)簡單、傳熱性能較好、設(shè)計加工工藝成熟以及適應(yīng)性強等特點而廣為應(yīng)用，其中又以殼程采用弓形折流板支撐結(jié)構(gòu)居多。
[0003]傳統(tǒng)的弓形折流板換熱器存在一些缺點:殼程流體曲折流動，流場分布不均勻，折流板背風(fēng)側(cè)易造成流動死區(qū)；殼程流動阻力較大，設(shè)備能耗較大；對于含有雜質(zhì)和易結(jié)垢的介質(zhì)，易引起污垢沉積，縮短換熱器使用周期。
[0004]工業(yè)上廣泛應(yīng)用的水冷器，水中往往會含有一定雜質(zhì)，弓形折流板結(jié)構(gòu)使得殼程介質(zhì)在流動過程中形成死區(qū)，導(dǎo)致局部流速較低，從而引起粘泥沉積，易形成垢下腐蝕，影響設(shè)備的正常運行。
[0005]螺旋折流板水冷器將折流板布置成近似的螺旋面，使換熱器中的殼側(cè)流體實現(xiàn)近似螺旋狀流動，不會出現(xiàn)弓形折流板換熱器內(nèi)的流動死區(qū)，減低殼側(cè)的壓降，同時可以緩解污垢沉積問題。理想的螺旋折流板為連續(xù)的螺旋曲面，但是由于螺旋曲面的加工制造非常困難，而且在曲面折流板上進(jìn)行管孔加工較難實現(xiàn)，很難與換熱管準(zhǔn)確配合?？紤]到加工上的方便，故采用一系列的橢圓扇形平板替代螺旋曲面。
[0006]從綜合性能上看，用螺旋折流板支撐結(jié)構(gòu)可以克服弓形折流板結(jié)構(gòu)存在的阻力大、死角多、易積垢等缺陷；但現(xiàn)有的各種螺旋折流板換熱器，殼程三角區(qū)存在不同程度的漏流，傳熱效果低，且污垢沉積的改善效果不明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種在保證換熱性能的前提下，降低殼程壓降，減緩污垢沉積，保證設(shè)備長周期運行的雙螺旋折流板換熱器。
[0008]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種雙螺旋折流板換熱器，包括有兩端固定連接有管板的換熱器殼體，分別通過用于定距的拉桿和定距管、用于固定的中心假管和滑條設(shè)置在換熱器殼體內(nèi)的若干塊平面橢圓扇形折流板，貫穿所述若干塊平面橢圓扇形折流板且兩端分別固定在換熱器殼體兩端的管板上的換熱管，所述的若干塊平面橢圓扇形折流板在所述換熱器殼體內(nèi)構(gòu)成將殼程分為兩個螺旋通道能夠減少漏流的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
[0009]所述的平面橢圓扇形折流板在殼體橫截面的投影為1/4圓。
[0010]所述的雙螺旋結(jié)構(gòu)是由兩條單螺旋結(jié)構(gòu)排布構(gòu)成，其中，每一條單螺旋結(jié)構(gòu)是由若干塊平面橢圓扇形折流板在所述換熱器殼體內(nèi)以換熱器殼體的中心線為軸線，按設(shè)定的螺旋角傾斜布置構(gòu)成，且前后相鄰的兩塊平面橢圓扇形折流板之間具有設(shè)定的搭接量，所述兩條單螺旋結(jié)構(gòu)排布所形成的兩條螺旋線在空間位置的相位差為180°。
[0011]所述的螺旋角是指所述平面橢圓扇形折流板的法線與換熱器殼體的中心軸線所成的夾角為15° -18°。
[0012]所述的搭接量是指前后相鄰的兩塊平面橢圓扇形折流板之間相重疊的面積為一個平面橢圓扇形折流板面積的20 %。
[0013]本實用新型的一種雙螺旋折流板換熱器，具有如下優(yōu)點:
[0014]1、與單螺旋折流板相比，改善三角區(qū)的漏流現(xiàn)象，提高傳熱效果。由于單螺旋折流板幾何結(jié)構(gòu)原因，流體在折流板的導(dǎo)流作用下，形成近似的螺旋流動，但部分流體不沿主流的運動方向，而是從中心三角區(qū)和外緣搭接區(qū)直接進(jìn)入下一流道。本實用新型中，雙螺旋折流板結(jié)構(gòu)可以使中心三角區(qū)和外緣搭接區(qū)的漏流在進(jìn)入下一流道后，受到另一組螺旋折流板的導(dǎo)流作用，從而使其隨主流呈螺旋流動，從而明顯改善水冷器的傳熱效果。
[0015]2、與弓形折流板型式相比，改善折流板背風(fēng)側(cè)的流動狀態(tài)，減少流動死區(qū)和污垢沉積現(xiàn)象。本實用新型的雙螺旋折流板結(jié)構(gòu)可增強殼程流速，提高流體的湍流程度，使殼程流場分布更加合理；加速流體間的混合，基本消除折流板背風(fēng)側(cè)的流動死區(qū)，緩解污垢沉積。尤其適用于循環(huán)水冷卻器，該類型的水冷器中，水中常含有一定雜質(zhì)，弓形折流板結(jié)構(gòu)易導(dǎo)致局部流速較低，從而引起粘泥沉積，而該雙螺旋折流板結(jié)構(gòu)，在降低殼程壓降的同時，可減緩污垢沉積，保證設(shè)備長周期運行。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型一種雙螺旋折流板換熱器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是數(shù)值模擬弓形折流板水冷器殼程冷卻水中固體顆粒濃度的分布效果圖；
[0018]圖3是數(shù)值模擬雙螺旋折流板換熱器殼程冷卻水中固體顆粒濃度的分布效果圖。
[0019]圖中
[0020]1:管板2:換熱器殼體
[0021]3:平面橢圓扇形折流板4:換熱管
[0022]5:拉桿和定距管6:中心假管
[0023]7:滑條
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型的一種雙螺旋折流板換熱器做出詳細(xì)說明。
[0025]如圖1所示，本實用新型的一種雙螺旋折流板換熱器，包括有兩端固定連接有管板1的換熱器殼體2，分別通過用于定距的拉桿和定距管5、用于固定的中心假管6和滑條7設(shè)置在換熱器殼體2內(nèi)的若干塊平面橢圓扇形折流板3，貫穿所述若干塊平面橢圓扇形折流板3且兩端分別固定在換熱器殼體2兩端的管板1上的換熱管4，所述的平面橢圓扇形折流板3在殼體橫截面的投影為1/4圓，所述的若干塊平面橢圓扇形折流板3在所述換熱器殼體2內(nèi)構(gòu)成將殼程分為兩個螺旋通道能夠減少漏流的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
[0026]因為工業(yè)介質(zhì)中往往會含有一定雜質(zhì)，弓形折流板結(jié)構(gòu)使得殼程介質(zhì)在流動過程中形成死區(qū)，導(dǎo)致局部流速較低，從而引起污垢沉積。雙螺旋折流板換熱器將折流板布置成近似的螺旋面，使殼側(cè)流體實現(xiàn)近似螺旋狀流動，消除流動死區(qū)，減低殼