一种防漏流的螺旋折流板换热器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种石油、石化、能源等领域广泛使用的管壳式换热设备，具体的说，涉及了一种具有防漏流与传热强化作用的螺旋折流板换热器。
【背景技术】
[0002]管壳式换热器作为石油、石化，能源等领域普遍使用的通用设备，其性能的优劣直接决定着生产过程能否顺利进行及生产成本的高低。螺旋折流板换热器的提出，有效的解决了传统弓形折流板换热器壳程流体流动流阻大、传热系数低、存在流动死区，易结垢及振动等缺点，受到广泛的关注。
[0003]连续螺旋曲面加工困难，工程实际中应用的螺旋折流板换热器大都采用若干块扇形折流板搭接成近似的螺旋曲面；由于连续搭接折流板形成的螺旋曲面的不连续性，相邻两块折流板间存在三角漏流区(如图1所示)。三角漏流区的存在导致换热器壳侧流体流动偏离真实的螺旋状流动，严重影响换热器的性能。
[0004]为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0006]本实用新型还有一个目的是提供一种优化连续搭接折流板间三角区漏流的装置，提尚换热器性能。
[0007]为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种防漏流的螺旋折流板换热器，所述换热器的壳体内具有由多个扇形折流板连续搭接形成的螺旋通道；在相邻扇形折流板之间设置有堵流板，所述堵流板自所述扇形折流板的圆心向其弧形边缘延伸，所述堵流板的长度小于所述扇形折流板的半径。所述堵流板的长度不超过所述扇形折流板半径的5/8。本实用新型所述防漏流的螺旋折流板换热器在连续搭接扇形折流板结构的基础上，用堵流板堵住部分相邻折流板间形成的三角区，相对于完全堵住折流板三角区，克服了三角区尖角处堵流板的安装问题，便于制造、安装，且同完全堵住折流板三角区相比，不完全堵住三角区有效提高了单位压降下换热器的传热性能，强化换热器传热。随着堵流板长度增加，换热器传热系数增加，但壳程压降也随之增加，当堵流板长度为扇形折流板半径的5/8时，换热器壳程传热系数较不加堵流板时增加7.5?8.5 %，继续增加堵流板长度，换热器传热系数增加不大。且在所有结构的堵流板长度为扇形折流板半径的5/8时，换热器综合性能最大。
[0008]优选的是，其中，所述堵流板为梯形或者三角形。
[0009]优选的是，其中，所述堵流板的底边连接所述扇形折流板的圆心，所述堵流板的顶部不超过所述扇形折流板半径的5/8处。所述堵流板设置靠近所述扇形折流板圆心的位置，保证了相邻所述扇形折流板之间限定的三角区的顶部位置保持流通；进一步提高单位压降下换热器的传热性能，强化换热器传热。
[0010]优选的是，其中，所述堵流板的侧边通过焊接、卡扣连接或螺纹连接方式与所述扇形折流板连接。所述堵流板焊接固定连接在所述所述扇形折流板上，也可以通过卡扣或者螺钉可拆卸地连接在所述扇形折流板上；甚至可以在所述扇形折流板的边缘开设凹槽，在所述堵流板的侧边分别设置突棱，将所述突棱插入所述凹槽内将所述堵流板与所述扇形折流板连接。
[0011]优选的是，其中，所述堵流板为至少一块。所述堵流板例如为两块梯形板，在连续搭接两块扇形折流板形成的三角区加两块梯形板，所述梯形板间限定一定间隙，能够进一步的强化壳程流体整体螺旋流动，达到提高换热器性能的目的。
[0012]优选的是，其中，所述扇形折流板螺旋角为15°。
[0013]本实用新型至少包括以下有益效果:
[0014]1、本实用新型在连续搭接的扇形折流板结构基础上，用堵流板堵住部分相邻扇形折流板间形成的三角区，相对于完全堵住折流板三角区，克服了三角区尖角处堵流板的安装问题，便于制造、安装，且同完全堵住扇形折流板三角区相比，不完全堵住三角区有效提高了单位压降下换热器的传热性能，强化换热器传热。
[0015]2、本实用新型在对螺旋折流板换热器传热强化机理研宄的基础上，通过分析连续搭接折流板间三角区流动与传热及考虑螺旋折流板自身结构特点，发现换热器壳程三角区漏流主要发生在换热器中心区域，故通过堵住三角区其他部分区域，更具有科学性。
[0016]3、本实用新型解决了连续搭接折流板由于结构原因而产生的折流板间三角区漏流现象，增加了螺旋折流板换热器局部及整体的螺旋流动状态，有效提高换热器强化传热性能。
[0017]本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研宄和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】
[0018]图1为现有技术中螺旋折流板换热器的局部结构示意图；
[0019]图2为本实用新型的一个实施例中所述防漏流的螺旋折流板换热器的局部结构示意图；
[0020]图3为本实用新型的一个实施例中所述防漏流的螺旋折流板换热器的结构示意图；
[0021]图4为本实用新型的另一个实施例中所述防漏流的螺旋折流板换热器的局部结构示意图；
[0022]图5为本实用新型的一个实施例中所述防漏流的螺旋折流板换热器的扇形折流板结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0024]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0025]图2示出了根据本实用新型的一种实现形式，所述防漏流的螺旋折流板换热器的壳体内具有由多个扇形折流板I连续搭接形成的螺旋通道；相邻扇形折流板之间限定有三角漏流区4。在相邻扇形折流板I之间设置有堵流板2，所述堵流板2自所述扇形折流板I的圆心11向其弧形边缘12延伸，所述堵流板2的长度为所述扇形折流板I半径的5/8。所述堵流板2为梯形。所述堵流板2的下底边21连接所述扇形折流板的圆心11，所述堵流板2的上底边22位于所述扇形折流板I半径的5/8处。所述扇形折流板螺旋角为15°。
[0026]如图3所示，本实用新型所述防漏流的螺旋折流板换热器的壳体3内具有由多个扇形折流板I连续搭接形成的螺旋通道；在相邻扇形折流板I之间设置有堵流板2，所述堵流板2为梯形。所述堵流板2的下底边21连接所述扇形折流板的圆心11，所述堵流板2的上底边22位于所述扇形折流板I半径的5/8处。所述扇形折流板螺旋角为15°。如图5所示，所述螺旋通道的近似螺旋曲面的每个螺旋周期例如包括4块所述扇形平板I。连续搭接的所述扇形折流板间I三角区未完全堵住。所述梯形堵流板2长度为所述扇形折流板I半径的5/8 (堵流板长度用梯形平板直角边长度来表示)，折流板螺旋角为15°，随着堵流板2长度增加，换热器传热系数增加，但壳程压降也随之增加，当所述梯形堵流板2长度为所述扇形折流板I半径的5/8时，换热器壳程传热系数较不加堵流板时增加7.5?8.5%，继续增加堵流板长度，换热器传热系数增加不大。且在所有结构的所述梯形堵流板长度为所述扇形折流板半径的5/8时，换热器综合性能最大。
[0027]如图4所示，本实用新型所述防漏流的螺旋折流板换热器的所述堵流板2为两块梯形平板，分别设置在相邻扇形折流板I形成的三角区的底部和顶部，从而进一步的强化壳程流体整体螺旋流动，达到提高换热器性能的目的。
[0028]尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种防漏流的螺旋折流板换热器，其特征在于，所述换热器的壳体内具有由多个扇形折流板连续搭接形成的螺旋通道；在相邻扇形折流板之间设置有堵流板，所述堵流板自所述扇形折流板的圆心向其弧形边缘延伸，所述堵流板的长度不超过所述扇形折流板半径的 5/8。2.如权利要求1所述的防漏流的螺旋折流板换热器，其特征在于，所述堵流板为梯形或者三角形。3.如权利要求2所述的防漏流的螺旋折流板换热器，其特征在于，所述堵流板的底边连接所述扇形折流板的圆心，所述堵流板的顶部不超过所述扇形折流板半径的5/8处。4.如权利要求3所述的防漏流的螺旋折流板换热器，其特征在于，所述堵流板的侧边通过焊接、卡扣连接或螺纹连接方式与所述扇形折流板连接。5.如权利要求3所述的防漏流的螺旋折流板换热器，其特征在于，所述堵流板为至少一块。6.如权利要求1所述的防漏流的螺旋折流板换热器，其特征在于，所述扇形折流板螺旋角为15°。
【专利摘要】本实用新型公开了一种防漏流的螺旋折流板换热器，所述换热器的壳体内具有由多个扇形折流板连续搭接形成的螺旋通道；在相邻扇形折流板之间设置有堵流板，所述堵流板自所述扇形折流板的圆心向其弧形边缘延伸，所述堵流板的长度小于所述扇形折流板的半径。本实用新型所述防漏流的螺旋折流板换热器在连续搭接扇形折流板结构的基础上，用堵流板堵住部分相邻折流板间形成的三角区，相对于完全堵住折流板三角区，克服了三角区尖角处堵流板的安装问题，便于制造、安装，且同完全堵住折流板三角区相比，不完全堵住三角区有效提高了单位压降下换热器的传热性能，强化换热器传热。
【IPC分类】F28F9/24
【公开号】CN204666021
【申请号】CN201520358643
【发明人】郑梦欣, 王定标, 焦兴丽, 许伟峰
【申请人】郑州大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月27日