專(zhuān)利名稱(chēng)：蛛網(wǎng)狀折流柵換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蛛網(wǎng)狀折流柵換熱器，該換熱器具有與常規(guī)折流桿換熱器不同的蛛網(wǎng)狀折流柵結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
折流桿換熱器因其具有壓降低、傳熱特性比高的特點(diǎn)，自美國(guó)菲利浦公司開(kāi)發(fā)的第一臺(tái)折流桿換熱器問(wèn)世以來(lái)，已在世界得到廣泛的應(yīng)用。這種換熱器采用一系列細(xì)小的圓棒狀折流桿作為折流元件，取代了常規(guī)的弓形折流板。折流桿與管束外環(huán)的折流圈組成折流柵。每根換熱管在上、下、左、右四個(gè)方向通過(guò)“點(diǎn)”接觸與周?chē)陌魻钫哿鳁U焊接固定。此種支撐結(jié)構(gòu)，在換熱器的殼程形成了較大的、規(guī)則的流體通道，而且是平行的軸向流動(dòng)。此外，流體流過(guò)折流桿時(shí)所產(chǎn)生的“卡門(mén)渦街”效應(yīng)對(duì)傳熱還會(huì)起到強(qiáng)化作用。可以說(shuō)，相對(duì)于傳統(tǒng)的弓形折流板換熱器，折流桿換熱器的優(yōu)勢(shì)是顯而易見(jiàn)的。
然而折流桿換熱器亦存在一些不盡人意的地方首先，圓棒狀折流桿與換熱管的“點(diǎn)”接觸限制了前者對(duì)后者的抑制作用；其次，在同一截面上，每根換熱管只受到上、下或左、右兩點(diǎn)的支撐，力度有限；再者，每根換熱管都須由相鄰折流圈的四根折流桿固定，為數(shù)眾多的折流桿的存在，制約了換熱管束的緊湊性，使換熱器的有效空間不能充分發(fā)揮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種蛛網(wǎng)狀折流柵作為換熱器的支撐、折流結(jié)構(gòu)。蛛網(wǎng)狀折流柵由若干同心的折流圈和數(shù)條徑向的肋筋組成。肋筋與折流圈焊接在一起，形成類(lèi)似蜘蛛網(wǎng)狀的折流柵，故稱(chēng)蛛網(wǎng)狀折流柵。為了充分利用換熱器的有效空間，換熱管依指定半徑按圓周排列，使傳熱面積顯著增大。各層同心圓排列的換熱管內(nèi)外都由兩個(gè)同心不同徑的的折流圈輥繞支撐，致使蛛網(wǎng)狀折流柵和換熱管組成的管束渾然一體，剛性十足，便于大型化。此外，蛛網(wǎng)狀折流柵還兼有折流功能。根據(jù)流體力學(xué)原理，流體流過(guò)折流圈和肋筋后所產(chǎn)生的“卡門(mén)渦街”和“文丘里”效應(yīng)會(huì)促使傳熱過(guò)程強(qiáng)化。為了使殼程壓降降到最低限度，折流柵可根據(jù)需要選用船形或梭形截面扁鋼制造，以減小形體曳力。
四

圖1為蛛網(wǎng)狀折流柵示意圖。
五具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心在于蛛網(wǎng)狀折流柵(1)以及由其和換熱管所組成的特殊管束。由圖1可以看出，本發(fā)明所涉及的蛛網(wǎng)狀折流柵(1)由若干個(gè)同心圓的折流圈(2)以及將其焊接在一起的數(shù)條肋筋(3)組成。折流圈(2)的個(gè)數(shù)與換熱管的圈數(shù)相同，肋筋(3)的條數(shù)應(yīng)視殼體的直徑和換熱管的長(zhǎng)度而定，一般至少不能少于3條，最多不能大于8條。為了減小形體曳力，最大限度地降低流動(dòng)阻力，折流柵(1)(包括折流圈(2)和肋筋(3))的截面可選用船形或梭形。為了使換熱器的有效空間得以換充分利用，本發(fā)明換熱管采用非常規(guī)的排列方式，即依指定半徑圓周式排列方式。此種排列可使相同殼徑下的傳熱面積較常規(guī)排列增大10％以上。排管密布的結(jié)果，使殼程流速與管程流速趨于匹配和合理化。從另一角度看，又可彌補(bǔ)折流桿換熱器小流量時(shí)效果熱不佳的缺陷。圓周式排列輔以蛛網(wǎng)狀折流柵(1)，二者相得益彰。既滿足了支撐和折流的需要，又突出了緊湊性的效果，加之蛛網(wǎng)狀折流柵(1)對(duì)換熱管的內(nèi)外嵌式定位，極大地增強(qiáng)了換熱器的剛度和抗震性能，較好地滿足了現(xiàn)代化生產(chǎn)對(duì)設(shè)備大型化的要求。在蛛網(wǎng)狀折流柵(1)換熱器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了充分利用換熱器的有效空間，布管時(shí)應(yīng)采用先外后內(nèi)的順序，必要時(shí)在軸心處可設(shè)一假管。此外，應(yīng)保證折流柵外圈與殼體內(nèi)徑相接近，以限制該區(qū)潛在的E旁路流。再有，內(nèi)、外相鄰兩折流圈與從其環(huán)隙穿過(guò)的傳熱管應(yīng)緊密接觸，以便起到更好的支撐作用。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明提出一種新型列管式換熱器，其特征是該換熱器具有與折流桿換熱器不同的蛛網(wǎng)狀折流柵。
2.如權(quán)利要求1所述的換熱器，其蛛網(wǎng)狀折流柵由若干同心的折流圈和徑向的肋筋組成，折流圈和肋筋采用船形或梭性截面扁鋼結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的換熱器，每相鄰兩個(gè)折流柵的間距為0.1～0.5m。
4.如權(quán)利要求1所述的換熱器，每個(gè)蛛網(wǎng)狀折流柵的肋筋有3～8條。
5.如權(quán)利要求1所述的換熱器，其換熱管采用非常規(guī)的圓周式排列。
6.如權(quán)利要求1所述的換熱器，為了充分利用換熱器的有效空間，布管時(shí)應(yīng)采用先外后內(nèi)的順序，必要時(shí)殼體軸心可設(shè)假管。
全文摘要
本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種具有蛛網(wǎng)狀折流柵結(jié)構(gòu)的列管式換熱器。該換熱器采用蛛網(wǎng)狀折流柵作為支撐、折流結(jié)構(gòu)，與換熱管實(shí)現(xiàn)“線”狀接觸。此種結(jié)構(gòu)有效地抑制了管子的震動(dòng)，便于換熱管的定位，改善了原來(lái)折流桿換熱器管間僅靠折流桿與換熱管“點(diǎn)”接觸所導(dǎo)致的支撐強(qiáng)度有限的狀況。換熱管采用依指定半徑圓周式排列，增大了傳熱面積，使換熱器的有效空間得以充分利用。流體均勻通過(guò)船狀或梭狀截面折流柵后所產(chǎn)生的“卡門(mén)渦街”和“文丘里”效應(yīng)在強(qiáng)化管外傳熱的同時(shí)可使壓降明顯降低。
文檔編號(hào)F28F9/24GK1632439SQ20041008547
公開(kāi)日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月20日
發(fā)明者陳世醒, 陳世俊 申請(qǐng)人:遼寧石油化工大學(xué)