[发明专利]一种新型的螺旋折流板列管式换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热器，具体的说是涉及一种新型的螺旋折流板列管式换热器，属换热器设备技术领域。

背景技术

换热器是一种进行热交换操作的工艺设备，广泛应用于化工、炼油、动力、冶金、原子能、造船、食品、制冷、建筑、电子、航空等工业部门中。传统换热器中最普遍应用的是弓形折流板，由于存在阻流与压降大、有流动滞死区、易结垢、传热的平均温差小、振动条件下易失效等缺陷，近年来逐渐被螺旋折流板所取代，而理想的螺旋折流板应该是具有连续的螺旋曲面。

目前国内螺旋折流板列管式换热器结构样式繁多，但大体上分成连续螺旋折流板结构和非连续螺旋折流板结构两大类。非连续螺旋折流板换热器为目前国内外螺旋折流板换热器产品的主流，即上世纪九十年代初研制的出的第一代螺旋折流板换热器，由若干个1/4的扇形平面板替代曲面相间连接形成近似的螺旋面，间断壮的自壳程进口处向出口处推进。这种形式的换热器螺旋折流板可以引起壳侧部分流体呈近似螺旋流动的效果。相比于弓形折流板，在相同工况下，这样的折流板(被称为非连续型螺旋折流板)可减少压降45％左右，而总传热系数可提高20％～30％，在相同热负荷下，可大大减小换热器尺寸。

虽然目前非连续螺旋折流板的加工技术比较成熟，在石化行业也已得到推广应用，但仍存在诸多不足之处。例如，扇形板是按与壳程轴线的一定角度首尾相接依次摆放的，造成相邻两块折流板连接处成非光滑的锐角过渡，存在缺口，会对对轴向运动的流体产生反压作用，当流体通过时，突然转向会造成能量损失，在螺旋角较大时则能耗更严重；因此为了提高这种螺旋折流板换热器换热效率那么相邻两片扇形板空间对接时，必须附加角接板才能填 补缝隙，这样既费工又废料，又增大了流体的阻力。

连续型螺旋折流板换热器是近年来国内外螺旋折流板换热产品中正在迅速推广的另一大类型，称之第二代螺旋折流板换热器，其特点是折流板固定在中心管上，自壳体进口向出口推进，其形状相比第一代螺旋折流板换热器的螺旋折流板更近似于完全螺旋面，介质流体在壳体内流动相对连续平稳，但折流板不能覆盖壳程的壳体中心区域，存在换热损失。同时由于这类螺旋折流板是环绕中心管形成的，实际上是一种曲面结构，曲面结构加工制作难度大，不利于大型化推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有连续的螺旋曲面的螺旋折流板列管式换热器，用以克服上述背景技术中所存在的问题。

为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：一种新型的螺旋折流板列管式换热器，包括壳体，所述的壳体的上方设置一水箱，所述的水箱上设置有第一进水口，所述壳体的下方设置有第一出水口及放泄座，所述壳体的内部设置有换热管束，所述壳体的端部设置有第一端盖、第二端盖，所述第一端盖上设置有冷却水进口，第二端盖上设置冷却水出口。

所述换热管束由第一管板、第二管板、管轴、换热管组及螺旋折流板组成；其中，所述第一管板与第二管板分别设置在管轴的两端，所述换热管组设置在第一管板与第二管板之间，所述螺旋折流板由若干个螺旋折流板段组成，穿设在管轴和换热管组上。

所述每个螺旋折流板段均由一个分程从筒体和一个螺旋分隔板组成，分程筒体套接在管轴上，螺旋分隔板装配在分程筒体上，分程筒体两端还设置有调节垫块，通过对调节垫块调整相邻两个小的螺旋折流板段之间的对接缝隙，使之实现无缝对接，进而实现整个螺旋折流板段的顺畅衔接，最终实现光滑顺畅的螺旋曲面。

所述分程筒体及螺旋分隔板均为无毒害的PA工程塑料，通过注塑成型。

所述分程筒体及螺旋分隔板，还可以根据实际使用功况，选用其他的工程塑料注塑成型。

所述的壳体采用整体铸造成型，其一端通过法兰与第一管板和第一端盖连接，另一端通过法兰与第二端盖连接。

所述的水箱的正上方还设置有一加水孔，两端还设置一工艺孔。

所述第一管板以及螺旋分隔板上均开设有若干圆形通孔，所述第二管板上开始有若干圆形盲孔。

所述换热管组由若干换热管组成，且每个根换热管依次穿插于第一管板和螺旋分隔板上的圆形通孔以及第二管板上的圆形盲孔。

与现有技术相比，本发明的以下有益效果：

1、制作工艺简单，相邻两螺旋折流板段之间可实现无缝对接，进而可实现整个折流板曲面的连续顺畅性，当介质流体流进此螺旋曲面时，阻力更低，压降更小，水泵的能耗也更低；

2、便于标准化生产，方便装配、定位；