本實(shí)用新型涉及一種管殼式換熱器，尤其涉及一種具有自支撐結(jié)構(gòu)導(dǎo)流裝置的換熱器。

背景技術(shù)：

管殼式換熱器廣泛應(yīng)用于化工、石油、環(huán)保等領(lǐng)域，在工業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。由于其制造成本低，清洗方便，處理量大，工作可靠，也是目前應(yīng)用最多的換熱器。

導(dǎo)流裝置是管殼式換熱器中最重要的部件之一，用于支撐換熱管束和改變殼程流體方向，提高換熱器的換熱效果。目前，管殼式換熱器的導(dǎo)流裝置普遍采用折流板，其開口形式主要為弓形結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)會使流體在殼程中按規(guī)定路線多次錯流通過換熱管束，增加流體的湍流程度。但弓形折流板容易造成殼程流體分布不均勻，導(dǎo)致?lián)Q熱不充分，特別是在折流板外緣區(qū)域產(chǎn)生較大的流動死區(qū)，因此傳熱效果低。另一方面，采用弓形折流板時流體垂直撞擊換熱器殼體，也會造成殼程壓力的較大損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種具有自支撐結(jié)構(gòu)導(dǎo)流裝置的換熱器，采用由折流板和導(dǎo)流板組成的導(dǎo)流裝置，流體進(jìn)入換熱器殼程后呈階梯螺旋運(yùn)動，使流體分布更加均勻，并可去除死區(qū)，減少殼程壓降，有效提高換熱效率；導(dǎo)流裝置實(shí)現(xiàn)自支撐且結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，生產(chǎn)成本低。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種具有自支撐結(jié)構(gòu)導(dǎo)流裝置的換熱器，包括立式管殼式換熱器，該換熱器頂部設(shè)管程物料出口，底部設(shè)管程物料進(jìn)口，換熱器上部一側(cè)設(shè)殼程物料進(jìn)口，下部另一側(cè)設(shè)殼程物料出口，換熱器內(nèi)設(shè)導(dǎo)流裝置及換熱管束；所述導(dǎo)流裝置為具有自支撐結(jié)構(gòu)的階梯式螺旋通道，階梯式螺旋通道由水平設(shè)置的折流板和豎直設(shè)置的導(dǎo)流板間隔相連后形成；折流板的形狀為3/4圓缺狀，多個折流板沿?fù)Q熱器高向依次交錯設(shè)置，相鄰兩層折流板的交錯角為270°；沿殼程流體流向，導(dǎo)流板的上、下兩端分別固定連接上層折流板的尾端及下層折流板的首端；折流板上分布有多個管孔用于支撐換熱管束。

所述換熱器的管程為單管程或多管程。

所述導(dǎo)流板由作為本體的導(dǎo)流板Ⅰ和設(shè)在導(dǎo)流板Ⅰ內(nèi)側(cè)并與其垂直拼接的導(dǎo)流板Ⅱ組成。

所述管孔在折流板上的排列形式為正方形、正三角形、轉(zhuǎn)角正方形或轉(zhuǎn)角正三角形。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

1)采用由折流板和導(dǎo)流板組成的導(dǎo)流裝置，流體進(jìn)入換熱器殼程后呈階梯螺旋運(yùn)動，使流體分布更加均勻，并可去除死區(qū)，有效提高了換熱效率；

2)由于換熱效率的提高，使所需的換熱面積減小，設(shè)備體積相應(yīng)的減小，制造成本大幅降低；

3)折流板間依靠導(dǎo)流板自支撐，去除了制造相對復(fù)雜的拉桿和定距管，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本；

4)殼程流體的階梯螺旋運(yùn)動避免了流體垂直沖擊殼體，減少了殼程的壓降；

5)結(jié)構(gòu)簡單，易于生產(chǎn)，價格低廉。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型所述具有自支撐結(jié)構(gòu)導(dǎo)流裝置的換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是折流板與導(dǎo)流板的連接關(guān)系示意圖。

1.下管箱 2.下管箱法蘭 3.下管板 4.定距管 5.折流板 6.殼程物料進(jìn)口 7.管程物料出口 8.上管箱 9.上管箱法蘭 10.上管板 11.換熱管束 12.殼程物料出口 13.管程物料進(jìn)口 14.管孔 15.導(dǎo)流板Ⅰ 16.導(dǎo)流板Ⅱ

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明：

如圖1所示，本實(shí)用新型所述一種具有自支撐結(jié)構(gòu)導(dǎo)流裝置的換熱器，包括立式管殼式換熱器，該換熱器頂部設(shè)管程物料出口7，底部設(shè)管程物料進(jìn)口13，換熱器上部一側(cè)設(shè)殼程物料進(jìn)口6，下部另一側(cè)設(shè)殼程物料出口12，換熱器內(nèi)設(shè)導(dǎo)流裝置及換熱管束11；所述導(dǎo)流裝置為具有自支撐結(jié)構(gòu)的階梯式螺旋通道，階梯式螺旋通道由水平設(shè)置的折流板5和豎直設(shè)置的導(dǎo)流板間隔相連后形成；折流板5的形狀為3/4圓缺狀，多個折流板5沿?fù)Q熱器高向依次交錯設(shè)置，相鄰兩層折流板5的交錯角為270°；沿殼程流體流向，導(dǎo)流板的上、下兩端分別固定連接上層折流板5的尾端及下層折流板5的首端；折流板5上分布有多個管孔14用于支撐換熱管束11。

所述換熱器的管程為單管程或多管程。

所述導(dǎo)流板由作為本體的導(dǎo)流板Ⅰ15和設(shè)在導(dǎo)流板Ⅰ15內(nèi)側(cè)并與其垂直拼接的導(dǎo)流板Ⅱ16組成。

所述管孔14在折流板5上的排列形式為正方形、正三角形、轉(zhuǎn)角正方形或轉(zhuǎn)角正三角形。

如圖1所示，本實(shí)用新型所述管殼式換熱器由自下而上依次連接的下管箱1、殼程筒體(為方便顯示換熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，圖中未示出)和上管箱8組成；下管箱1與下管箱法蘭2相連，下管箱1為單管程(可根據(jù)具體情況確定管程)，管程物料進(jìn)口13設(shè)置在下管箱1的軸向位置；殼程筒體的兩端分別與下管板3和上管板10相連，殼程物料進(jìn)口6和殼程物料出口12分別設(shè)在殼程筒體兩側(cè)，下管板3與下管箱法蘭2相連，上管板10與上管箱法蘭9相連，管程物料出口7設(shè)置在上管箱8的軸向位置。

換熱管束11固定在下管板3與上管板10之間，按照確定的管孔14的排列方式排布；在下管板3與上管板10之間設(shè)有若干相互平行的折流板5，折流板5以一定的間距均布在上、下管板3、10之間，下管板與最近的折流板之間還設(shè)有定距管4。

圖2是折流板與導(dǎo)流板的連接結(jié)構(gòu)示意圖，折流板5上設(shè)有豎直的導(dǎo)流板Ⅰ15與導(dǎo)流板Ⅱ16，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流與自支撐作用。

本實(shí)用新型所述一種具有自支撐結(jié)構(gòu)導(dǎo)流裝置的換熱器的工作原理是：殼程介質(zhì)由殼程物料進(jìn)口6進(jìn)入換熱器殼程筒體內(nèi)，在導(dǎo)流裝置的作用下，沿階梯式螺旋通道自上而下流動；其流動過程可減小殼程壓降，去除死區(qū)，提高換熱效率；最后殼程介質(zhì)由殼程物料出口12離開。管程介質(zhì)由管程物料進(jìn)口13進(jìn)入換熱器換熱管束11內(nèi)，自下而上流動，與沿階梯式螺旋通道流動的殼程介質(zhì)逆向流動換熱，然后由管程介質(zhì)出口7離開。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。