[发明专利]采用旋流片支撑的矩形管束换热器及其强化传热方法

权利要求书

1、采用旋流片支撑的矩形管束换热器，包括筒体(5)、置于筒体(5)内且沿筒体轴向的若干个宽度不一且相互平行的矩形管束(4)、置于矩形管束(4)两端的管板(2)、与两端管板(2)相连的上下封头(1、9)及换热器管程与壳程的进出接口(10、12、3、11)，管程的进出接口(10、12)与上下封头(1、9)连接，壳程的进出接口(3、11)与筒体(5)连接，其特征在于：在矩形管束(4)的管内沿轴向与横向大致均匀间隔分置旋流片(8)，旋流片(8)的中心线与矩形管束(4)的中心线方向一致，相邻的旋流片(8)的旋向相反，在矩形管束(4)的管与管之间也沿轴向与横向大致均匀间隔分置旋流片(8)。

2、根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：所述旋流片(8)为片状短扭带。

3、根据权利要求2所述的换热器，其特征在于：所述旋流片(8)的扭角为180～360度，旋流片(8)的扭率为1.5～10。

4、根据权利要求1至3任一项所述的换热器，其特征在于：管内的旋流片(8)与矩形管束(4)的两内壁相接触，管与管之间的旋流片(8)与相邻的矩形管束(4)的外壁相接触。

5、根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：所述旋流片(8)在横向之间用薄扁钢(7)连接构成一组组横向旋流片组，在同一轴向上的横向旋流片组用若干根定位拉杆(6)固定。

6、根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：所述矩形管束(4)由两块两侧封闭的平行板面构成，两板之间相隔一定的板间距；平行板面为光滑板面或带周期性凹凸粗糙肋面的板面，所述凹凸粗糙肋面为缩放形的折线肋面或波浪形的曲线肋面，肋面的粗糙高度为所述板间距的1％～20％。

7、根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：所述矩形管束(4)的间距为10mm～100mm。

8、根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，所述旋流片(8)在横向的间距为1.2～12倍矩形管束(4)的间距，在轴向的间距为3～60倍矩形管束(4)的间距。

9、权利要求1—8之一所述换热器实现强化传热的方法，其特征在于，流体在矩形管束(4)的管内或管间每经过一组横向旋流片组时，形成若干平行且相互独立的螺旋流，之后，螺旋流依靠流体自身的运动惯性在两组横向旋流片组的间距中保持自旋流并逐渐衰减，流体经过下一组横向旋流片组时，又再形成螺旋流，流体沿流动方向重复所述螺旋流与自旋流的过程，流体螺旋流与自旋流使得流体在传热边界层的流动速度提高，有效地强化了流体的对流传热。