[发明专利]一种管壳式换热器

说明书

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，尤其涉及一种管壳式换热器。

背景技术

随着经济和工业的快速发展，世界各国面临着能源短缺的问题，所以如何高效利用已有能源是各国人们日益关注的焦点。其中，换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，将温度较高的流体的热量传递给温度较低的流体，是提高能源利用率的主要设备之一。目前，应用较广泛的换热器为管壳式换热器，以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。

管壳式换热器一般由壳体、传热管束、管板、折流板(挡板)和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，管束置于壳体内部，且管束两端固定在管板上。折流板置于壳体内，用来提高管外流体的传热分系数，提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体紊流程度。其中，进行换热的流体有两种，一种是在换热管内流动，称为管程流体；另一种是在换热管外流动，称为壳程流体。流体每通过管束一次称为一个管程，每通过壳体一次称为一个壳程。而传统的管壳式换热器中，当进入换热器内介质中的流体固含量较高时，换热器长时间运行容易使得固体介质在换热器中形成局部沉积，流体压降增加，从而造成换热效率下降，当固体介质沉积严重时能够堵塞换热器，导致整个设备报废，从而失去换热能力。

发明内容

本发明的实施例提供一种管壳式换热器，能够解决固体介质在换热器内容易发生沉积的技术问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种管壳式换热器，所述换热器的壳体内倾斜设置有至少两个弓形折流板，所述弓形折流板的倾角范围为10～30°，相邻所述弓形折流板交错布置。

进一步的，所述弓形折流板至少包括单弓形折流板、双弓形折流板或三弓形折流板中的一种形式。

进一步的，所述弓形折流板的直线边缘处设有隔板，沿壳程流体流动方向，所述隔板向后延伸且凸出于所述弓形折流板的后端面。

进一步的，所述隔板为矩形、梯形或三角形结构。

进一步的，所述壳体内壳程流体所流经的所述隔板的边缘处设置为光滑平面、波浪形曲面或锯齿形曲面结构。

进一步的，所述隔板上设有通孔。

进一步的，所述隔板与所述弓形折流板的夹角范围为90～150°。

进一步的，所述隔板的右堰高与所述隔板的左堰高的比值范围为0～2。

进一步的，所述左、右堰高的平均值与所述壳体内直径的比值范围为0.02～0.15。

进一步的，所述换热器的壳程入口或/和壳程出口处的所述壳体内设有导流筒，所述导流筒内设有第一螺旋折流板。

进一步的，所述第一螺旋流板的倾角范围为15～20°。

进一步的，所述导流筒与所述壳体之间的环隙截面积与所述导流筒内截面积之间的比值范围为0.3～3。

进一步的，所述壳体的外壁设有超声波换能器，所述超声波换能器的工作频率为20～30kHz，振幅为20～40μm。

进一步的，所述壳体内还设有倾斜布置的第二螺旋折流板，所述第二螺旋折流板倾角范围为10～30°。

进一步的，所述第二螺旋折流板与所述弓形折流板为交替式间隔设置。

本发明实施例提供的管壳式换热器的壳体内设置有弓形折流挡板，使壳程流体在壳体内弓形折流板所排列形成的通道内流动，壳程流体流经每块弓形折流板时，壳程流体需要绕过该弓形折流板才能流到下一块弓形折流板，在此过程中，由于弓形折流板对壳程流体的阻挡作用，使壳程流体紊流程度增强；由于相邻弓形折流板交错布置，壳程流体沿由多个交错布置的弓形折流板所形成的通道内流动时，壳程流体将成波浪式向前流动，进一步增强壳程流体的紊流程度，从而降低由于固体沉积而造成的壳程堵塞的风险，确保换热器的换热效率。

附图说明

图1为本发明实施例一所述的管壳式换热器的整体结构示意图；

图2为图1中所述管壳式换热器的局部结构示意图；

图3为图1中设有隔板的弓形折流板的立体结构示意图；

图4为图3中隔板与弓形折流板的纵剖面连接结构示意图；

图5为本发明实施例二所述的管壳式换热器的局部结构示意图；

图6为本发明实施例三所述的管壳式换热器的整体结构示意图。

附图标记：

1、壳体，2、弓形折流板，3、管板，4、壳程入口，5、壳程出口，

6、换热管安装孔，7、隔板，8、导流筒，9、第一螺旋折流板，

10、超声波换能器，11、第二螺旋折流板，12、防撞孔。