[实用新型]一种管壳式换热器

说明书

技术领域

本实用新型属于管壳程换热器节能技术领域，具体涉及一种管壳式换热器，应用于石油化工、轻工等行业。 

背景技术

当今世界，由于经济和工业的快速发展，世界各国普遍面临着能量短缺问题，开发新能源以及如何高效利用现有能源受到了世界各国的普遍关注。由于换热器在工业生产中的广泛应用，提高换热器效率、强化传热、研究强化传热的新技术成为人们日益关注的焦点。目前，为了强化传热效果，对传统的换热器设备研究主要集中采用强化措施，改变管型，如螺纹管、异型管、内插物等新型传热技术，使管程有了较大突破。但从间壁传热原理上讲，控制一台换热设备传热效率的是传热能力相对较差一侧的传热能力，而这一侧往往是壳程。于是研究开发出了折流杆式、搭接螺旋折流板式、交错搭接螺旋折流板式换热设备，每种折流板都有其适用的场合，目前还是以弓形折流板(图1-1至图1-3给出的就是该种折流板的3中形式)最为常用。但是这些折流板也各自有一些缺陷，具体如下： 

(1)传统的弓形折流板换热器的传热效率低、壳程阻力较大且加工难度大，因为需使用剪床切掉弓形区；另外，使用弓形折流板，流体是流到了尽头(即弓形缺口处)才转向，因此流体需要近180度转向，这种流到了尽头才转向既对换热无益(因为远离了布管区)，又白白浪费了动能(因为需要近180度转向)。 

(2)螺旋折流板由于其离心力作用会造成中心与外围流体不均，故只适合于直径较小的换热器；而且螺旋折流板还需有特殊的模具，且四个象限的折流板组成一个圆形，比较零碎，组装困难。 

(3)折流杆换热器在全液无相变介质传热中没有优势。 

(4)专利CN101706227公开了一种无缺口折流板管壳式换热器，这个专利的折流板开孔后被称为花板，流经圆孔的流体几乎没有了转向，仍呈轴向流动，因此基本没有被折流。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种管壳式换热器，在该换热器内流体冲刷布管区换热管后立即90度转向(即窗口折流)，其加工方便、结构简单，并使换热器壳程在不增加阻力降的前提下，提高换热效率。 

本实用新型是通过以下技术方案实现的： 

一种管壳式换热器，包括壳体5以及安装在壳体5内的至少一组错开窗式折流板结构，每组所述错开窗式折流板结构包括至少两块折流板2； 

每块所述折流板均为圆平板形，在其上开有穿管孔；在每块所述折流板的布管区内开有至少一个窗口； 

所有错开窗式折流板结构中的折流板2平行设置在壳体5内，且均与壳体5的轴线垂直，所有折流板2的圆心均位于壳体5的轴线上； 

相邻两块折流板2上的窗口是相互错开的。 

相邻两块折流板2是在不同的区域开有数量不同的窗口，或者是在不同的区域开有数量相同的窗口，或者是在相同的区域开有数量不同的且错开的窗口。 

相邻两块折流板2上的窗口的形状相同或不相同；相邻两块折流板2上的窗口的总数相同或不相同。 

一块所述折流板2上的窗口的形状为圆形或多边形。 

一块所述折流板2上的各个窗口的形状相同或不相同。 

如果一块折流板2上的窗口的数量为1个，则该窗口的面积等于所需的流通面积A；如果一块折流板2上的窗口的数量多于1个，则该块折流板上所有窗 口的面积之和等于所需的流通面积A；所需的流通面积A是用公式A＝Q/ν计算出来的，其中Q是介质流量、ν是流速。 

各组所述错开窗式折流板结构通过拉杆和定距管3固定在所述壳体5内； 

所述管壳式换热器进一步包括管板1和换热管4；所述换热管4安装在所述壳体5内，并与壳体5的轴线平行，且穿过每块折流板2； 

所述管板1、换热管4、折流板2和拉杆和定距管3组成管束。 

必要时，可在每块所述折流板2的窗口处设置至少一个支撑杆6，所述支撑杆6横跨窗口，其两端焊接固定在折流板2的板面上，所述支撑杆6插入所述换热管4之间，防止窗口区域内的换热管的振动。 

所述支撑杆6采用的是金属棒。 

另外，为了防止了短路，在所述折流板2的窗口处没有布置换热管的地方，设置有防短路挡管。