[实用新型]连续螺旋折流板管壳式换热器

说明书

(一)技术领域

本发明涉及石油、化工、发电、冶金、食品、制药等行业工艺流程中的管壳式螺旋折流板换热器。

(二)背景技术

多年来上述工业领域工艺流程中一直使用的弓板折流换热器因能耗高、换热效率低、振动导致损坏换热管及结垢和沉淀物淤积严重等问题的存在，制约了装置大型化、现代化的进程。针对这些问题，80年代初管壳式螺旋折流板换热器问世。

管壳式螺旋折流板换热器，其壳程采用的螺旋折流结构，引导壳内介质从入口至出口按照螺旋曲线环绕壳体轴心盘旋流动，这种流型避免了垂直弓板折流换热器Z型流动方式带来的大压力降和滞留区，从而提高了流速，充分利用了换热面积，达到了提高换热效率、减少压力降、减少了结垢和沉淀物淤积作用。

普通管壳式螺旋折流板换热器的螺旋折流结构是投影为360°/x的扇形板(1≤x≤16的整数)，每块倾斜一定角度的扇形板在壳体中从前到后依次对接交叉排列，每两块相邻扇形螺旋折流板只在交叉点接触，每两块相邻扇形螺旋折流板之间都形成无连接的三角形空间，因螺旋通道的不连续，大量介质从三角形空间短路漏流(见图1)，导致换热效率大幅度下降，整体刚性较差。以上弊端在直径较大的管壳式螺旋折流板换热器中尤为明显，甚至换热效率不如垂直弓板折流换热器。

为了解决上述问题，有人提出在每两块相邻扇形螺旋折流板交叉形成的三角形空间处焊三角形钢板，但三角形空间焊接三角形钢板会导致板后形成新的滞流区及能耗增高，又将重蹈弓板折流换热器的覆辙。

(三)发明内容

鉴于上述螺旋折流板管壳式换热器的不足，本发明旨在公开一种结构合理的连续螺旋折流板管壳式换热器，以实现引导壳内介质从入口至出口按照螺旋曲线环绕壳体轴心连续盘旋流动，消除无连续的三角形短路空间，使任何直径的螺旋折流板管壳式换热器都能达到既制造、装配容易又节省材料，既刚性强、能耗小，又换热效率高、防振性能好。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

一种新型连续螺旋折流板管壳式换热器，包括管箱、管板、换热管、壳体、拉杆、定距管、扇形螺旋折流板，其特征在于还包括在三角形断续空间设连接构件，所述连接构件为带有条形间隙或数个圆孔及插头的三角形和梯形构件，插头位于三角形和梯形的两边，连接构件可用板、板条、杆或管材制造，板材形成的连接构件上有条形间隙或数个圆孔，板条、杆或管材形成的连接构件上有条形间隙。

上述在三角形断续空间设连接构件的创新，可将连接构件两边的插头分别插入每两块相邻扇形螺旋折流板，每块螺旋折流板被紧密的连接成无间断的整体，壳体内形成无三角形短路空间的连续理想螺旋折流通道，使介质沿着理想的螺旋通道连续盘旋流动推进，确保了换热效率的大幅度提高，同时因结构连续和紧凑，又提高了设备的刚性和防振性；连接构件的插头使连接构件与螺旋折流板的连接既不用焊接固定也不用紧固件的固定方法，而是用插接组合法连接，连接构件可随时拆装调整，连接构件与螺旋折流板装配变得非常容易；连接构件可以充分利用各种边角余料制造，因一个三角形空间的连接构件可以采用一个三角形连接构件，也可以根据其大小或材料情况将其分解成一个三角形与适当数量梯形组成连接构件；连接构件上的条形间隙或圆孔释放的少量介质具有较高的流速，可以防止形成新的滞流区、减少能耗和提高换热效率。

与普通管壳式螺旋折流板换热器相比，本发明的有益效果是显而易见的：

本发明所述的技术方案使每块螺旋折流板被紧密的连接成无间断的整体，其螺旋折流结构结构更为合理更紧凑，更加接近理想的连续螺旋折流通道，既消除了断续的三角形空间及短路漏流现象，又保证了不形成新的滞流区及能耗增高的弊端，确保螺旋折流板换热器可大幅度提高换热效率，特别增强了设备整体的刚性和防震抗震性能，另一方面制造及装配容易，材料节约，提高了经济效益。

(四)附图说明

图1是普通螺旋折流板换热器的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明的剖示图；

图4是有圆孔的或有条形间隙的连接构件图。

图中，1、管箱，2、管板，3、换热管，4、壳体，5、拉杆，6、连接构件，7、定距管，8、螺旋折折流板。

(五)具体实施方式

所述的新型连续螺旋折流板管壳式换热器，首先将结构件、机加件准备好，螺旋折流板(8)依靠胎具转孔，加工外圆，连接构件(6)机加或焊接成型，装配时拉杆(5)的一端固定于左端管板(2)内表面上，然后依次将定距管(7)螺旋折流板(8)穿过拉杆(5)，连接构件(6)在三角形空间将插头插入每两块相邻螺旋折流板(8)上，依次装配完成后在拉杆(5)的末端用螺母固定于相对应的最后一块所述螺旋折流板(8)上，然后先将部分换热管(3)分别插入四个象限内，再紧固拉杆(5)末端的螺母，剩余换热管(3)逐一插入管板(2)和螺旋折流板(8)，再将换热管(3)两端与管板(2)焊牢。最后与壳体(4)管箱(1)装配在一起。