本发明专利技术公开了一种管壳式换热器格栅支承折流装置，包括换热管、换热器壳体，还包括格栅、限定圆环。所述格栅是由两块格栅板交错９０°反复排列成具有四个卡弧形、八个支承点的格栅。所述换热管通过格栅多点挟持支承，提高了管壳式换热器管束尤其是大管束的强度、刚性，使壳程流体达到更均匀分布，防止在高流速下换热管产生振动，从而达到稳定操作，降低了壳程流体的流动阻力，提高了换热器换热效率。本发明专利技术可广泛用于轴向流的立式和卧式管壳式换热器、管壳式冷凝器等换热设备。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及换热设备技术，具体是一种管壳式换热器格栅支承折流装置。
技术介绍
管壳式换热器是化工、石油化工、制冷、动力、冶金、制药等工业广泛应用的换热设备。为了提高设备的换热效率，人们对换热管已有了广泛深入的研究，多种高效换热管已实现商品化，普遍应用于相变传热强化，无相变传热强化，气、液、固三相流等换热过程。作为一种换热设备仅仅解决换热管的效率是不够的，因此有了对壳程传热强化的研究。壳程的支承和折流装置适合各种操作工况。在管壳式换热器的壳程设置支承折流装置，即在管束的管与管之间起一个支承作用，同时可改变流体在管束内的流向与流速，可使壳程流体在低流速下达湍流，增加了传热膜系数。随着现代工业的发展，过程单台换热设备的热负荷及重量有向大型发展的趋势，因此迫切需要换热效率高，流体流动阻力小的换热设备。管壳式换热器关键的技术问题是要有高效的换热管和低阻力的壳程支承与折流装置。现有壳程支承折流装置传统的有弓形折流档板，盘环形折流档板，双弓、三弓形折流挡板等，其不足之处主要是存在流动死角、流体阻力大的缺陷。折流杆管壳式换热器可实现单筒体、纯逆流的换热过程，开拓了紧凑型换热器先驱，其缺陷是对大管束、大管径超6米管长的凸现结构强度的不足。在我国冶金工业，电锌制酸系统中年产量超过100kt生产系统转化换热设备换热器的壳程DN通常在2米以上，工艺气体中含有大量的粉尘和其它杂质，在低温时有酸水析出与粉尘按触形成酸混泥使在转换热器的支承挡板上导致积灰积垢，加速了换热管的腐蚀降低了传热效率。折流杆壳程支承结构，避免和减轻了壳程积灰积垢的程度，实现了单壳程的纯逆流操作，具有传热效率高，流体阻力小的特点，但随着生产装置的产量增大，在标准管间距下，随着壳径的增大，折流杆的刚性和强度明显降低，尤其是在卧式管壳式换热器中承重是一个致命弱点和运输中的隐患。如果增大折流杆的线径，势必带来换热器壳径的增大和设备费增加，单排折流杆装置的单根换热管只有两个支承点，相邻两个单元也仅四个支点在大直径的管壳式换热器中不可避免存在管子振动，尤其卧式换热器有可能产生共振，严重影响换热器长期操作运行和设备的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一种强度高、刚性强、换热效率高的管壳式换热器格栅支承折流装置。本专利技术的管壳式换热器格栅支承折流装置，包括换热管、换热器壳体，其特点是还包括格栅、限定圆环，所述换热管通过格栅多点挟持支承，所述格栅是由两块格栅板交错90°反复排列成具有四个卡弧形、八个支承点的格栅，所述每对格栅板以相同间距平行布置并焊接于限定圆环内。所述格栅每块格栅板单边包裹支撑换热管，形成的包角α通过下式确定α＝180°-2〔tg(t-d)/(t/2)〕，式中t为换热管间距，d为换热管外径。本专利技术提出的管壳式换热器格栅支承折流装置不改变现有管壳式换热器的基本结构，在壳程采用格栅支承折流装置，所述换热管通过格栅多点挟持支承，提高了管壳式换热器管束尤其是大管束的强度、刚性，使壳程流体达到更均匀分布，防止在高流速下换热管产生振动，从而达到稳定操作，降低了壳程流体的流动阻力，提高了换热器换热效率。本专利技术可广泛用于轴向流的立式和卧式管壳式换热器、管壳式冷凝器等。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果1.本专利技术的装置，可使直径(DN＞1200)以上的管壳式换热器壳程支承和折流装置的强度、刚性的提高，防止和减少高流速下引起的管束和整台设备的振动，消除管束因对重量的承重产生挠度。2.本专利技术的装置，可有效保持壳程流体的压均衡分布，进而大幅度降低壳程流体的阻力，为进一步提高流体流速到强化壳程流体的传热膜系数。3.本专利技术在大直径管壳式换热器中应用具有其优异的管束结构强度和刚性促进换热效率提高。附图说明图1为本专利技术装置的结构示意图。具体实施例方式如图1所示，本专利技术的管壳式换热器格栅支承折流装置包括换热管3、换热器壳体4、格栅1、限定圆环2，所述换热管3通过格栅1多点挟持支承，所述格栅1是由两块格栅板交错90°反复排列成具有四个卡弧形、八个支承点的格栅1，所述每对格栅板以相同间距平行布置并焊接于限定圆环2内。本专利技术是在管壳式换热器的基础上，增加格栅和限定圆环。所述格栅可采用板材或线材，设计格栅时，先确定换热管间距t，根据管间距t选取格栅板材厚度δ或线材直径φ，使得δ或φ为t的1/2。将板材或线材经挤压成型后，使用模板与限定圆环对接成型，然后将其置于管壳式换热器中固定即可。权利要求1.一种管壳式换热器格栅支承折流装置，包括换热管、换热器壳体，其特征在于还包括格栅、限定圆环，所述换热管通过格栅多点挟持支承，所述格栅是由两块格栅板交错90°反复排列成具有四个卡弧形、八个支承点的格栅，所述每对格栅板以相同间距平行布置并焊接于限定圆环内。2.根据权利要求1所述的管壳式换热器格栅支承折流装置，其特征在于所述格栅的每块格栅板单边包裹支撑换热管，所形成包角α通过下式确定α＝180°-2〔tg(t-d)/(t/2)〕，式中t为换热管间距，d为换热管外径。全文摘要本专利技术公开了一种管壳式换热器格栅支承折流装置，包括换热管、换热器壳体，还包括格栅、限定圆环。所述格栅是由两块格栅板交错90°反复排列成具有四个卡弧形、八个支承点的格栅。所述换热管通过格栅多点挟持支承，提高了管壳式换热器管束尤其是大管束的强度、刚性，使壳程流体达到更均匀分布，防止在高流速下换热管产生振动，从而达到稳定操作，降低了壳程流体的流动阻力，提高了换热器换热效率。本专利技术可广泛用于轴向流的立式和卧式管壳式换热器、管壳式冷凝器等换热设备。文档编号F28F9/00GK1834566SQ20061003393公开日2006年9月20日 申请日期2006年2月28日 优先权日2006年2月28日专利技术者陆应生, 高学农, 张正国, 廖建秋, 陆先达 申请人:华南理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种管壳式换热器格栅支承折流装置，包括换热管、换热器壳体，其特征在于还包括格栅、限定圆环，所述换热管通过格栅多点挟持支承，所述格栅是由两块格栅板交错９０°反复排列成具有四个卡弧形、八个支承点的格栅，所述每对格栅板以相同间距平行布置并焊接于限定圆环内。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陆应生，高学农，张正国，廖建秋，陆先达，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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