專利名稱：一種換熱器用折流板結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到換熱器結(jié)構(gòu)，具體指一種換熱器用折流板結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
換熱器是實(shí)現(xiàn)冷熱流體之間熱量傳遞的換熱設(shè)備，在石油、化工、冶金、食品等行業(yè)普遍使用。列管式換熱器又名管殼式換熱器，由于適應(yīng)性好，使用最廣泛。固定管板式換熱器是列管式換熱器的一種，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、價(jià)格低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，在石油化工生產(chǎn)中被大量使用。在工程設(shè)計(jì)過程中，固定管板式換熱器較多的采用了冷熱物料逆流進(jìn)行換熱，這種情況下?lián)Q熱器的換熱系數(shù)大，平均傳熱推動(dòng)力大，傳熱效果好，在傳遞同樣的熱量前提下，所需的換熱面積小，相應(yīng)換熱器的規(guī)格尺寸也變小，節(jié)省了設(shè)備投資。在對(duì)原有化工裝置進(jìn)行技術(shù)改造時(shí)，需要對(duì)原始設(shè)計(jì)工況進(jìn)行修改和調(diào)整，造成原有換熱器的換熱面積和熱負(fù)荷不能滿足技術(shù)改造后實(shí)際運(yùn)行工況的要求。對(duì)于換熱面積偏小的原有換熱器一般不再利舊，而是重新設(shè)計(jì)新?lián)Q熱器替換掉。對(duì)于換熱面積偏大的原有換熱器不經(jīng)改造也不能直接投入使用，否則會(huì)出現(xiàn)冷熱流體換熱后熱流體出口溫度偏低，同時(shí)冷流體出口溫度偏高等問題。因此，對(duì)于換熱面積偏大的換熱器，工程設(shè)計(jì)過程中經(jīng)常采取技術(shù)上的措施改造后再加以利舊。通常換熱面積偏大的換熱器利舊時(shí)采取的技術(shù)措施主要有兩種，第一種措施是將換熱器內(nèi)的部分換熱管堵塞，減少流體的流通面積和熱交換面積，達(dá)到降低換熱器的換熱負(fù)荷目的。但將部分換熱管道堵塞會(huì)導(dǎo)致通過管程的流體流動(dòng)阻力增大，即流體通過換熱器的壓力降變大，造成整個(gè)系統(tǒng)的壓縮功或泵功率消耗變大，增加了裝置的能耗；第二種措施是將原先通過換熱器的部分冷流體或熱流體讓其通過旁路，減少進(jìn)入換熱器的流體流量。但在實(shí)際操作過程中經(jīng)常發(fā)生流體不走旁路的問題，原因是旁路管線一般較長，流體通過管道的阻力較大，而通過管程的流體由于換熱器本身規(guī)格尺寸偏大阻力小，所以就發(fā)生了需要走旁路的流體走管程而不走旁路現(xiàn)象。工程中為了解決流體不走旁路這個(gè)新問題， 人為的在換熱器前面增加調(diào)節(jié)控制閥門，利用閥門的截流原理來增大流體通過換熱器的阻力，這不僅會(huì)導(dǎo)致改造的費(fèi)用增加，同時(shí)也會(huì)引起流體的壓力降增加，同樣會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的壓縮功或泵功率消耗變大，增加了裝置的能耗，所以采取此措施效果也不甚理想。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種不需額外添加輔助裝置且不會(huì)增加裝置能耗的管板式換熱器用折流擋板結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該換熱器用折流板結(jié)構(gòu)，包括間隔設(shè)置在換熱器殼程內(nèi)的多塊折流擋板，所述折流擋板對(duì)應(yīng)于換熱器的各換熱管間隔設(shè)有供各換熱管穿過的多個(gè)管孔，其特征在于所述折流擋板上還間隔設(shè)有供換熱器殼程內(nèi)的換熱介質(zhì)垂直于各所述折流擋板穿行的多個(gè)流體孔。[0008]為了保證折流擋板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，各所述的流體孔設(shè)置在相鄰的所述管孔所圍護(hù)形成的空白區(qū)域上。較好的，所述流體孔的截面積小于所述管孔的截面積。在固定管板式換熱器中所安裝的徑向殼程折流擋板，主要是起到防止流體短路， 增加流體速度以及支撐換熱管的作用，同時(shí)還起到強(qiáng)制流體按規(guī)定路徑多次錯(cuò)流通過管束，流體湍流程度大為增加，提高了換熱管外的傳熱膜系數(shù)，強(qiáng)化了換熱器的傳熱。折流擋板弓形缺口的大小以及折流擋板之間的間距均會(huì)影響管外的傳熱膜系數(shù)。因此，要降低換熱器的換熱效率，只要設(shè)法改變換熱管外的傳熱膜系數(shù)就可以達(dá)到目的，而換熱管外的傳熱膜系數(shù)與折流擋板有直接的關(guān)聯(lián)。對(duì)于一臺(tái)在技術(shù)改造過程中已經(jīng)存在的且換熱面積偏大的換熱器，若想繼續(xù)使用，通過改變折流擋板弓形缺口或改變折流擋板間距均有困難，原因是折流擋板對(duì)換熱器內(nèi)的換熱管具有支撐和穩(wěn)定作用。但可以在維持折流擋板弓形缺口和間距不變的情況下，在折流擋板上打出一些小孔，降低管外流體的速度以及改變流體通過管束的錯(cuò)流程度，進(jìn)而達(dá)到降低換熱管外的傳熱膜系數(shù)目的，此改造方案容易實(shí)施、安全可靠且改造費(fèi)用低廉，且不需要增加額外的輔助裝置，同時(shí)也不會(huì)增加能耗。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型通過折流擋板打孔來改變換熱器的換熱效率，使流體通過換熱器時(shí)的湍流程度降低，換熱管外的傳熱膜系數(shù)變小，降低了換熱器的換熱效率，并且流體通過換熱器的壓力降由于折流擋板打孔，不是增大而是降低，節(jié)約了后系統(tǒng)的壓縮功或泵功率消耗；另外，折流擋板打孔技術(shù)也不用增加控制調(diào)節(jié)閥門來讓流體走旁路， 節(jié)省了技改費(fèi)用且降低了裝置能耗。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中換熱器的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中折流擋板結(jié)構(gòu)的局部放大圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中另一種折流擋板結(jié)構(gòu)的局部放大圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。如圖1所示，該換熱器用折流板結(jié)構(gòu)包括橫向設(shè)置在換熱器殼體1內(nèi)的多塊折流擋板2，各折流擋板2上間隔設(shè)有多個(gè)與各換熱管3相對(duì)應(yīng)的管孔21，各換熱管3穿過對(duì)應(yīng)的管孔21后被支撐固定在換熱器的殼體內(nèi)。折流擋板2上相鄰的各管孔21所圍成的空白位置處設(shè)有多個(gè)流體孔22，如圖2所示，圖3為另一個(gè)種折流擋板結(jié)構(gòu)上流體孔的布置情況。本實(shí)施例的工作過程如下需換熱的流體經(jīng)管程流體進(jìn)口 31進(jìn)入換熱器左管箱，從連接左管箱的換熱管內(nèi)均勻分布流過換熱管3，然后在右管箱匯聚，經(jīng)管程流體出口 32流出。換熱介質(zhì)經(jīng)殼程流體進(jìn)口 11進(jìn)入換熱器殼程即換熱器殼體1內(nèi)，一部分流體經(jīng)折流擋板2強(qiáng)制折流成S形曲線在換熱管3外逆流通過，另外一部分流體通過折流擋板上的流體孔22直接垂直穿過各折流擋板，最后兩部分換熱介質(zhì)匯聚一起經(jīng)殼程流體出口 12流出。
權(quán)利要求1.一種換熱器用折流板結(jié)構(gòu)，包括間隔設(shè)置在換熱器殼程內(nèi)的多塊折流擋板，所述折流擋板對(duì)應(yīng)于換熱器的各換熱管間隔設(shè)有供各換熱管穿過的多個(gè)管孔，其特征在于所述折流擋板上還間隔設(shè)有供換熱器殼程內(nèi)的換熱介質(zhì)垂直于各所述折流擋板穿行的多個(gè)流體孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器用折流板結(jié)構(gòu)，其特征在于各所述的流體孔設(shè)置在相鄰的所述管孔所圍護(hù)形成的空白區(qū)域上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的換熱器用折流板結(jié)構(gòu)，其特征在于所述流體孔的截面積小于所述管孔的截面積。
專利摘要本實(shí)用新型涉及到一種換熱器用折流板結(jié)構(gòu)，包括間隔設(shè)置在換熱器殼程內(nèi)的多塊折流擋板，所述折流擋板對(duì)應(yīng)于換熱器的各換熱管間隔設(shè)有供各換熱管穿過的多個(gè)管孔，其特征在于所述折流擋板上還間隔設(shè)有供換熱器殼程內(nèi)的換熱介質(zhì)垂直于各所述折流擋板穿行的多個(gè)流體孔。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型通過折流擋板打孔來改變換熱器的換熱效率，使流體通過換熱器時(shí)的湍流程度降低，換熱管外的傳熱膜系數(shù)變小，降低了換熱器的換熱效率，并且流體通過換熱器的壓力降由于折流擋板打孔，不是增大而是降低，節(jié)約了后系統(tǒng)的壓縮功或泵功率消耗；另外，折流擋板打孔技術(shù)也不用增加控制調(diào)節(jié)閥門來讓流體走旁路，節(jié)省了技改費(fèi)用且降低了裝置能耗。
文檔編號(hào)F28F9/24GK202216610SQ20112025835
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者施程亮, 許仁春, 陸亞東 申請(qǐng)人:中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司, 中國石化集團(tuán)寧波技術(shù)研究院, 中國石油化工股份有限公司