一種離散布管螺旋折流板換熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及一種在石油、化工、電力，海水淡化等工業(yè)中使用的管殼式換熱器，，特 別是涉及一種離散布管螺旋折流板換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，螺旋折流板換熱器主要采用等距布管的形式。等距布管螺旋折流板換熱器， 殼程內(nèi)層流道短，液體容易快速通過，外層流道長，液體流動緩慢。這樣會造成殼程內(nèi)外流 道換熱效率不能同時達到最佳狀態(tài)。尤其是大型化時換熱效率低得還不一定比得上，弓形 折流板換熱器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種離散布管螺旋折流板換熱器，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不 足。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0005] 本申請實施例公開了一種離散布管螺旋折流板換熱器，包括中間固定管、繞設(shè)于 所述中間固定管四周的折流板、以及穿設(shè)于所述折流板的多個換熱管，所述多個換熱管平 行設(shè)置，所述換熱管所分布的區(qū)域定義成以所述中間固定管為中心的環(huán)形的多個安裝區(qū)， 定義相鄰的第一安裝區(qū)和第二安裝區(qū)，所述第一安裝區(qū)相較于所述第二安裝區(qū)靠近所述中 間固定管，其中第一安裝區(qū)中換熱管的平均間距小于所述第二安裝區(qū)中的換熱管的平均間 距。
[0006] 優(yōu)選的，在上述的離散布管螺旋折流板換熱器中，液體流過所述多個安裝區(qū)所在 流道的時間相同。
[0007] 優(yōu)選的，在上述的離散布管螺旋折流板換熱器中，每個所述安裝區(qū)中的換熱管等 間距設(shè)置。
[0008] 優(yōu)選的，在上述的離散布管螺旋折流板換熱器中，所述換熱管沿遠離所述中間固 定管方向的間距漸性增大。
[0009] 優(yōu)選的，在上述的離散布管螺旋折流板換熱器中，所述多個安裝區(qū)包括依次遠離 所述中間固定管的內(nèi)層流道、中層流道和外層流道。
[0010] 優(yōu)選的，在上述的離散布管螺旋折流板換熱器中，所述內(nèi)層流道、中層流道和外層 流道的寬度相同。
[0011] 優(yōu)選的，在上述的離散布管螺旋折流板換熱器中，所述內(nèi)層流道、中層流道和外層 流道中換熱管的間距的比例為32:33:35。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明在管板中心密集布管，加大了殼程內(nèi) 層流道部分的阻力，使得殼程內(nèi)層流道液體速度變慢，加長液體流過的時間；管板中心向外 布管間距逐漸增大，促使殼程外層流道部分的阻力減小液體速度變快，減少殼程外層流道 液體流過的時間。最終使得殼程內(nèi)外層流道液體通過時間一致，可以使所有換熱管都處于 高效狀態(tài)。
【附圖說明】
[0013] 為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1所示為本發(fā)明具體實施例中離散布管螺旋折流板換熱器殼程流道的示意圖；
[0015] 圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)中換熱管等間距分布的示意圖；
[0016] 圖3所示為本發(fā)明具體實施例中換熱管離散分布的示意圖；
[0017] 圖4所示為本發(fā)明具體實施例中換熱管離散分布的相對換熱面積示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 本申請實施例公開了一種離散布管螺旋折流板換熱器，包括中間固定管、繞設(shè)于 所述中間固定管四周的折流板、以及穿設(shè)于所述折流板的多個換熱管，所述多個換熱管平 行設(shè)置，所述換熱管所分布的區(qū)域定義成以所述中間固定管為中心的環(huán)形的多個安裝區(qū)， 定義相鄰的第一安裝區(qū)和第二安裝區(qū)，所述第一安裝區(qū)相較于所述第二安裝區(qū)靠近所述中 間固定管，其中第一安裝區(qū)中換熱管的平均間距小于所述第二安裝區(qū)中的換熱管的平均間 距。
[0019] 進一步地，液體流過所述多個安裝區(qū)所在流道的時間相同。
[0020] 在一實施例中，每個所述安裝區(qū)中的換熱管等間距設(shè)置，在另一實施例中，所述換 熱管沿遠離所述中間固定管方向的間距漸性增大。
[0021] 進一步地，所述多個安裝區(qū)包括依次遠離所述中間固定管的內(nèi)層流道、中層流道 和外層流道。
[0022] 進一步地，：所述內(nèi)層流道、中層流道和外層流道的寬度相同。
[0023] 進一步地，所述內(nèi)層流道、中層流道和外層流道中換熱管的間距的比例為 32:33:35。
[0024] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行詳細的描 述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明 中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施 例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0025] 以直徑1000mm，長6m的螺旋折流板換熱器為例，將螺旋折流板換熱器殼側(cè)流體簡 化為3層。
[0026] 對比例（換熱管等距），參圖1和2所示。
[0027] 特性見表1，表2:
[0028] 表1(等距布管紊流計算結(jié)果）
[0029]
[0030] 表2 (等距布管層流計算結(jié)果）
[0033] 實施例（離散分布），參圖3和圖4所示。
[0034] 在中心加堵管巾168. 3,其余流道重新劃分，內(nèi)層流道隔板槽區(qū)域布定距管或堵 管。內(nèi)層流道采用間距32三角形排列，中層流道采用間距33三角形排列，外層流道采用間 距35三角形排列
[0035] 離散布管特性見表3，表4 :
[0036] 表3 (離散布管紊流計算結(jié)果）
[0037]
[0038] 表4 (離散布管層流計算結(jié)果）
[0039]
[0040]注：
[0041]⑴為研宄方便簡化了傳熱過程，假設(shè)單位時間內(nèi)，單位換熱面積的熱量傳輸一致， 當(dāng)介質(zhì)吸收到設(shè)計溫度不再進行傳熱過程。括號中的數(shù)值為到設(shè)計溫度后如果繼續(xù)理想傳 熱的值。
[0042]⑵假設(shè)介質(zhì)流過換熱管周圍最高換熱效率為100%，括號中的數(shù)值為實際能達到 的效率。
[0043]從上面的實例中就可看出離散布管螺旋折流板換熱器比傳統(tǒng)螺旋折流板換熱器 具有更高的傳熱效率（74. 35%~78. 75% >25. 25%~37. 77% )
[0044]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實 體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存 在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵 蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要 素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備 所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個……"限定的要素，并不排除 在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0045] 以上所述僅是本申請的【具體實施方式】，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng) 視為本申請的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種離散布管螺旋折流板換熱器，其特征在于，包括中間固定管、繞設(shè)于所述中間固 定管四周的折流板、以及穿設(shè)于所述折流板的多個換熱管，所述多個換熱管平行設(shè)置，所述 換熱管所分布的區(qū)域定義成以所述中間固定管為中心的環(huán)形的多個安裝區(qū)，定義相鄰的第 一安裝區(qū)和第二安裝區(qū)，所述第一安裝區(qū)相較于所述第二安裝區(qū)靠近所述中間固定管，其 中第一安裝區(qū)中換熱管的平均間距小于所述第二安裝區(qū)中的換熱管的平均間距。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離散布管螺旋折流板換熱器，其特征在于：液體流過所述多 個安裝區(qū)所在流道的時間相同。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的離散布管螺旋折流板換熱器，其特征在于：每個所述安裝區(qū) 中的換熱管等間距設(shè)置。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的離散布管螺旋折流板換熱器，其特征在于：所述換熱管沿遠 離所述中間固定管方向的間距漸性增大。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的離散布管螺旋折流板換熱器，其特征在于：所述多個安裝區(qū) 包括依次遠離所述中間固定管的內(nèi)層流道、中層流道和外層流道。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的離散布管螺旋折流板換熱器，其特征在于：所述內(nèi)層流道、中 層流道和外層流道的寬度相同。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的離散布管螺旋折流板換熱器，其特征在于：所述內(nèi)層流道、中 層流道和外層流道中換熱管的間距的比例為32:33:35。
【專利摘要】本申請公開了一種離散布管螺旋折流板換熱器，包括中間固定管、繞設(shè)于所述中間固定管四周的折流板、以及穿設(shè)于所述折流板的多個換熱管，所述多個換熱管平行設(shè)置，所述換熱管所分布的區(qū)域定義成以所述中間固定管為中心的環(huán)形的多個安裝區(qū)，定義相鄰的第一安裝區(qū)和第二安裝區(qū)，所述第一安裝區(qū)相較于所述第二安裝區(qū)靠近所述中間固定管，其中第一安裝區(qū)中換熱管的平均間距小于所述第二安裝區(qū)中的換熱管的平均間距。本發(fā)明管板中心向外布管間距逐漸增大，促使殼程外層流道部分的阻力減小液體速度變快，減少殼程外層流道液體流過的時間。最終使得殼程內(nèi)外層流道液體通過時間一致，可以使所有換熱管都處于高效狀態(tài)。
【IPC分類】F28D7/16, F28F9/24
【公開號】CN104896975
【申請?zhí)枴緾N201510249084
【發(fā)明人】黃和芳, 代東亮, 張祖洪, 邵國峰, 黃云濤
【申請人】江蘇普格機械有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月16日