一種防漏流的螺旋折流板換熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種石油、石化、能源等領(lǐng)域廣泛使用的管殼式換熱設(shè)備，具體的說(shuō)，涉及了一種具有防漏流與傳熱強(qiáng)化作用的螺旋折流板換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]管殼式換熱器作為石油、石化，能源等領(lǐng)域普遍使用的通用設(shè)備，其性能的優(yōu)劣直接決定著生產(chǎn)過(guò)程能否順利進(jìn)行及生產(chǎn)成本的高低。螺旋折流板換熱器的提出，有效的解決了傳統(tǒng)弓形折流板換熱器殼程流體流動(dòng)流阻大、傳熱系數(shù)低、存在流動(dòng)死區(qū)，易結(jié)垢及振動(dòng)等缺點(diǎn)，受到廣泛的關(guān)注。
[0003]連續(xù)螺旋曲面加工困難，工程實(shí)際中應(yīng)用的螺旋折流板換熱器大都采用若干塊扇形折流板搭接成近似的螺旋曲面；由于連續(xù)搭接折流板形成的螺旋曲面的不連續(xù)性，相鄰兩塊折流板間存在三角漏流區(qū)(如圖1所示)。三角漏流區(qū)的存在導(dǎo)致?lián)Q熱器殼側(cè)流體流動(dòng)偏離真實(shí)的螺旋狀流動(dòng)，嚴(yán)重影響換熱器的性能。
[0004]為了解決以上存在的問(wèn)題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的一個(gè)目的是解決至少上述問(wèn)題和/或缺陷，并提供至少后面將說(shuō)明的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本實(shí)用新型還有一個(gè)目的是提供一種優(yōu)化連續(xù)搭接折流板間三角區(qū)漏流的裝置，提尚換熱器性能。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)用新型的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種防漏流的螺旋折流板換熱器，所述換熱器的殼體內(nèi)具有由多個(gè)扇形折流板連續(xù)搭接形成的螺旋通道；在相鄰扇形折流板之間設(shè)置有堵流板，所述堵流板自所述扇形折流板的圓心向其弧形邊緣延伸，所述堵流板的長(zhǎng)度小于所述扇形折流板的半徑。所述堵流板的長(zhǎng)度不超過(guò)所述扇形折流板半徑的5/8。本實(shí)用新型所述防漏流的螺旋折流板換熱器在連續(xù)搭接扇形折流板結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，用堵流板堵住部分相鄰折流板間形成的三角區(qū)，相對(duì)于完全堵住折流板三角區(qū)，克服了三角區(qū)尖角處堵流板的安裝問(wèn)題，便于制造、安裝，且同完全堵住折流板三角區(qū)相比，不完全堵住三角區(qū)有效提高了單位壓降下?lián)Q熱器的傳熱性能，強(qiáng)化換熱器傳熱。隨著堵流板長(zhǎng)度增加，換熱器傳熱系數(shù)增加，但殼程壓降也隨之增加，當(dāng)堵流板長(zhǎng)度為扇形折流板半徑的5/8時(shí)，換熱器殼程傳熱系數(shù)較不加堵流板時(shí)增加7.5?8.5 %，繼續(xù)增加堵流板長(zhǎng)度，換熱器傳熱系數(shù)增加不大。且在所有結(jié)構(gòu)的堵流板長(zhǎng)度為扇形折流板半徑的5/8時(shí)，換熱器綜合性能最大。
[0008]優(yōu)選的是，其中，所述堵流板為梯形或者三角形。
[0009]優(yōu)選的是，其中，所述堵流板的底邊連接所述扇形折流板的圓心，所述堵流板的頂部不超過(guò)所述扇形折流板半徑的5/8處。所述堵流板設(shè)置靠近所述扇形折流板圓心的位置，保證了相鄰所述扇形折流板之間限定的三角區(qū)的頂部位置保持流通；進(jìn)一步提高單位壓降下?lián)Q熱器的傳熱性能，強(qiáng)化換熱器傳熱。
[0010]優(yōu)選的是，其中，所述堵流板的側(cè)邊通過(guò)焊接、卡扣連接或螺紋連接方式與所述扇形折流板連接。所述堵流板焊接固定連接在所述所述扇形折流板上，也可以通過(guò)卡扣或者螺釘可拆卸地連接在所述扇形折流板上；甚至可以在所述扇形折流板的邊緣開(kāi)設(shè)凹槽，在所述堵流板的側(cè)邊分別設(shè)置突棱，將所述突棱插入所述凹槽內(nèi)將所述堵流板與所述扇形折流板連接。
[0011]優(yōu)選的是，其中，所述堵流板為至少一塊。所述堵流板例如為兩塊梯形板，在連續(xù)搭接兩塊扇形折流板形成的三角區(qū)加兩塊梯形板，所述梯形板間限定一定間隙，能夠進(jìn)一步的強(qiáng)化殼程流體整體螺旋流動(dòng)，達(dá)到提高換熱器性能的目的。
[0012]優(yōu)選的是，其中，所述扇形折流板螺旋角為15°。
[0013]本實(shí)用新型至少包括以下有益效果:
[0014]1、本實(shí)用新型在連續(xù)搭接的扇形折流板結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，用堵流板堵住部分相鄰扇形折流板間形成的三角區(qū)，相對(duì)于完全堵住折流板三角區(qū)，克服了三角區(qū)尖角處堵流板的安裝問(wèn)題，便于制造、安裝，且同完全堵住扇形折流板三角區(qū)相比，不完全堵住三角區(qū)有效提高了單位壓降下?lián)Q熱器的傳熱性能，強(qiáng)化換熱器傳熱。
[0015]2、本實(shí)用新型在對(duì)螺旋折流板換熱器傳熱強(qiáng)化機(jī)理研宄的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析連續(xù)搭接折流板間三角區(qū)流動(dòng)與傳熱及考慮螺旋折流板自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)換熱器殼程三角區(qū)漏流主要發(fā)生在換熱器中心區(qū)域，故通過(guò)堵住三角區(qū)其他部分區(qū)域，更具有科學(xué)性。
[0016]3、本實(shí)用新型解決了連續(xù)搭接折流板由于結(jié)構(gòu)原因而產(chǎn)生的折流板間三角區(qū)漏流現(xiàn)象，增加了螺旋折流板換熱器局部及整體的螺旋流動(dòng)狀態(tài)，有效提高換熱器強(qiáng)化傳熱性能。
[0017]本實(shí)用新型的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò)對(duì)本實(shí)用新型的研宄和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中螺旋折流板換熱器的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中所述防漏流的螺旋折流板換熱器的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中所述防漏流的螺旋折流板換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中所述防漏流的螺旋折流板換熱器的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中所述防漏流的螺旋折流板換熱器的扇形折流板結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0024]應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語(yǔ)并不配出一個(gè)或多個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。
[0025]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)現(xiàn)形式，所述防漏流的螺旋折流板換熱器的殼體內(nèi)具有由多個(gè)扇形折流板I連續(xù)搭接形成的螺旋通道；相鄰扇形折流板之間限定有三角漏流區(qū)4。在相鄰扇形折流板I之間設(shè)置有堵流板2，所述堵流板2自所述扇形折流板I的圓心11向其弧形邊緣12延伸，所述堵流板2的長(zhǎng)度為所述扇形折流板I半徑的5/8。所述堵流板2為梯形。所述堵流板2的下底邊21連接所述扇形折流板的圓心11，所述堵流板2的上底邊22位于所述扇形折流板I半徑的5/8處。所述扇形折流板螺旋角為15°。
[0026]如圖3所示，本實(shí)用新型所述防漏流的螺旋折流板換熱器的殼體3內(nèi)具有由多個(gè)扇形折流板I連續(xù)搭接形成的螺旋通道；在相鄰扇形折流板I之間設(shè)置有堵流板2，所述堵流板2為梯形。所述堵流板2的下底邊21連接所述扇形折流板的圓心11，所述堵流板2的上底邊22位于所述扇形折流板I半徑的5/8處。所述扇形折流板螺旋角為15°。如圖5所示，所述螺旋通道的近似螺旋曲面的每個(gè)螺旋周期例如包括4塊所述扇形平板I。連續(xù)搭接的所述扇形折流板間I三角區(qū)未完全堵住。所述梯形堵流板2長(zhǎng)度為所述扇形折流板I半徑的5/8 (堵流板長(zhǎng)度用梯形平板直角邊長(zhǎng)度來(lái)表示)，折流板螺旋角為15°，隨著堵流板2長(zhǎng)度增加，換熱器傳熱系數(shù)增加，但殼程壓降也隨之增加，當(dāng)所述梯形堵流板2長(zhǎng)度為所述扇形折流板I半徑的5/8時(shí)，換熱器殼程傳熱系數(shù)較不加堵流板時(shí)增加7.5?8.5%，繼續(xù)增加堵流板長(zhǎng)度，換熱器傳熱系數(shù)增加不大。且在所有結(jié)構(gòu)的所述梯形堵流板長(zhǎng)度為所述扇形折流板半徑的5/8時(shí)，換熱器綜合性能最大。
[0027]如圖4所示，本實(shí)用新型所述防漏流的螺旋折流板換熱器的所述堵流板2為兩塊梯形平板，分別設(shè)置在相鄰扇形折流板I形成的三角區(qū)的底部和頂部，從而進(jìn)一步的強(qiáng)化殼程流體整體螺旋流動(dòng)，達(dá)到提高換熱器性能的目的。
[0028]盡管本實(shí)用新型的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運(yùn)用。它完全可以被適用于各種適合本實(shí)用新型的領(lǐng)域。對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改。因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實(shí)用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防漏流的螺旋折流板換熱器，其特征在于，所述換熱器的殼體內(nèi)具有由多個(gè)扇形折流板連續(xù)搭接形成的螺旋通道；在相鄰扇形折流板之間設(shè)置有堵流板，所述堵流板自所述扇形折流板的圓心向其弧形邊緣延伸，所述堵流板的長(zhǎng)度不超過(guò)所述扇形折流板半徑的 5/8。2.如權(quán)利要求1所述的防漏流的螺旋折流板換熱器，其特征在于，所述堵流板為梯形或者三角形。3.如權(quán)利要求2所述的防漏流的螺旋折流板換熱器，其特征在于，所述堵流板的底邊連接所述扇形折流板的圓心，所述堵流板的頂部不超過(guò)所述扇形折流板半徑的5/8處。4.如權(quán)利要求3所述的防漏流的螺旋折流板換熱器，其特征在于，所述堵流板的側(cè)邊通過(guò)焊接、卡扣連接或螺紋連接方式與所述扇形折流板連接。5.如權(quán)利要求3所述的防漏流的螺旋折流板換熱器，其特征在于，所述堵流板為至少一塊。6.如權(quán)利要求1所述的防漏流的螺旋折流板換熱器，其特征在于，所述扇形折流板螺旋角為15°。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種防漏流的螺旋折流板換熱器，所述換熱器的殼體內(nèi)具有由多個(gè)扇形折流板連續(xù)搭接形成的螺旋通道；在相鄰扇形折流板之間設(shè)置有堵流板，所述堵流板自所述扇形折流板的圓心向其弧形邊緣延伸，所述堵流板的長(zhǎng)度小于所述扇形折流板的半徑。本實(shí)用新型所述防漏流的螺旋折流板換熱器在連續(xù)搭接扇形折流板結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，用堵流板堵住部分相鄰折流板間形成的三角區(qū)，相對(duì)于完全堵住折流板三角區(qū)，克服了三角區(qū)尖角處堵流板的安裝問(wèn)題，便于制造、安裝，且同完全堵住折流板三角區(qū)相比，不完全堵住三角區(qū)有效提高了單位壓降下?lián)Q熱器的傳熱性能，強(qiáng)化換熱器傳熱。
【IPC分類】F28F9/24
【公開(kāi)號(hào)】CN204666021
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520358643
【發(fā)明人】鄭夢(mèng)欣, 王定標(biāo), 焦興麗, 許偉峰
【申請(qǐng)人】鄭州大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年5月27日