套管式管束换热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种套管式管束换热器，包括壳体，设置在壳体内的管束和壳程折流装置，所述折流装置间隔固定设置在壳体内，构成管束的换热管为螺旋槽管，所述折流装置包括折流圈和折流杆，所述折流圈与折流圈之间依靠拉杆和定距管等距离固定设置，所述折流杆相互平行设置且固定在折流圈上，两相邻平行折流杆之间的距离与换热管直径相适应，折流杆折流圈所构成的平面与螺旋槽管管束垂直。本实用新型专利技术可设计成许多基本换热器的单元，便于相互之间的串联或并联，适应各种换热要求，也方便清洗。具有传热效率高等优点。特别适用于两种流体流量相当且流量不大的场合所用。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种工业与民用的冷热流体的热量换热装置。具体地说，是一种适用于两种流体流量相当且流量不大的场合所用的套管式管束换热装置。
技术介绍
普通的套管式换热器由直径不同的两根同心套管组成传热单元，在石油、化工工业生产中的应用较广。尤其是在流量小、压力高的情况下大都用这种换热器。可是套管式换热器单位传热面积消耗的金属多，为达到一定的传热面积往往外形体积十分庞大，管内阻力降也较大，同时环隙通道清洗困难。采用多根细管组成管束放入一外管内构成的套管式管束换热器，与普通的单内管套管式换热器相比较，外管直径较大，介质流量可得到增加；单位长度上的换热面积比单管换热器也有所增加。而传统的该种换热器其内部管束多为光滑圆管，且壳程多采用弓形挡板作为折流板，使得壳程流体阻力增大，易产生流动“死区”，传热效率低。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是对现有的套管式管束换热器进行改进，提供一种传热效率高、流体阻力小且节约能源的新型套管式管束换热器，以克服现有套管式换热器存在的上述缺点。本技术解决技术问题的技术方案如下一种套管式管束换热器，包括壳体，设置在壳体内的管束和壳程折流装置，所述折流装置间隔固定设置在壳体内，其特征在于，构成管束的换热管为螺旋槽管，所述折流装置包括折流圈和折流杆，所述折流圈与折流圈之间依靠拉杆和定距管等距离固定设置，所述折流杆相互平行设置且固定在折流圈上，两相邻平行折流杆之间的距离与换热管直径相适应，折流杆折流圈所构成的平面与螺旋槽管管束垂直。由以上公开的技术方案可知，本技术套管式管束换热器具有如下优点(1)可设计成许多基本换热器的单元，这些基本单元往往做成数米长的一段直管，通过这些基本单元的串联或并联，可以方便的构成多流程或流道的流动型式，以适应各种换热要求，也方便清洗。(2)壳程内部采用折流杆和折流圈组成的折流装置取代传统弓形折流板作管间支撑物，壳体内部的折流元件和管支撑元件是一系列在同一截面内互为平行，在相邻截面内互为垂直或形成一定夹角的折流杆。折流杆换热器上述管支撑方式，使壳程流体由横向流动变为平行流动，这不仅大大减少了传热死区，而且大幅度减少了流体因多次反复折流而损失的壳程压力降，能以较低的流体输送功获取较高的传热膜系数。同时，流体绕流细小的折流杆形成的涡街及流体流过折流圈所产生的脉缩效应-文丘里效应，都使壳侧的传热得以强化。减少了流体阻力，同时增加了换热器的抗振性能。(3)内部的换热管束采用螺旋槽强化换热管束。螺旋槽管制造加工简单方便。其传热强化的机理为螺旋槽管可利用粗糙的传热肋面来促进流体边界层的湍流度，减薄传热滞流底层厚度，从而强化边界层传热，管内管外的传热同时得到了强化。本技术相比传统的套管式管束换热器壳程传热分系数提高40～50％，壳程流体阻力减少50～60％。附图说明图1是本技术结构示意图； 图2是图1中A-A断面示意图；图3是图1中B-B断面示意图；图4是本技术螺旋槽管放大结构示意图；图5是本技术的一个具体实施例。具体实施方式以下结合附图进一步说明本技术。参见图1至图4，本技术套管式管束换热器，包括壳体1，设置在壳体内的管束和壳程折流装置，所述折流装置间隔固定设置在壳体内，构成管束的换热管为螺旋槽管2，所述折流装置包括折流圈3和折流杆4，所述折流圈3之间依靠拉杆11和定距管10等距固定设置，所述折流杆4平行设置且固定在折流圈3内，两相邻平行折流杆4之间的距离与换热管2直径相适应，折流杆折流圈所构成的平面与螺旋槽管管束垂直。螺旋槽管呈格阵排列，排列方式可以是正方形，三角形。在本实施例中螺旋槽管呈正方形排列，由图2、图3可见相邻折流装置折流杆之间的角度为90度。根据螺旋槽管的排列方式不同，两相邻折流装置折流杆之间的角度可以是60度。两相邻折流装置之间的距离可以为100～300mm。螺旋槽管的螺距a为8～15mm，槽深b为0.6～1.2mm，槽宽c为3～6mm，螺旋角β为10～15度参见图5，本技术的一个具体实施例，套管式管束换热器阵列由许多如本技术的基本换热单元通过串联或并联的形式组成。包括基本换热单元5，管程流体进口6、管程流体出口7、壳程流体进口8和壳程流体出口9。权利要求1.一种套管式管束换热器，包括壳体，设置在壳体内的管束和壳程折流装置，所述折流装置间隔固定设置在壳体内，其特征在于，构成管束的换热管为螺旋槽管，所述折流装置包括折流圈和折流杆，所述折流圈与折流圈之间依靠拉杆和定距管等距离固定设置，所述折流杆相互平行设置且固定在折流圈上，两相邻平行折流杆之间的距离与换热管直径相适应，折流杆折流圈所构成的平面与螺旋槽管管束垂直。2.根据权利要求1所述的套管式管束换热器，其特征在于，所述螺旋槽管呈格阵排列，排列方式可以是正方形，三角形。3.根据权利要求1或2所述的套管式管束换热器，其特征在于，相邻折流装置之间折流杆的角度为90度或60度。4.根据权利要求1或2所述的套管式管束换热器，其特征在于，相邻折流装置之间的距离为100～300mm。5.根据权利要求4所述的套管式管束换热器，其特征在于，所述螺旋槽管的螺距为8～15mm，槽深0.6～1.2mm，槽宽3～6mm，螺旋角为10～15度。6.根据权利要求3所述的套管式管束换热器，其特征在于，所述螺旋槽管的螺距为8～15mm，槽深0.6～1.2mm，槽宽3～6mm，螺旋角为10～15度。专利摘要本技术公开了一种套管式管束换热器，包括壳体，设置在壳体内的管束和壳程折流装置，所述折流装置间隔固定设置在壳体内，构成管束的换热管为螺旋槽管，所述折流装置包括折流圈和折流杆，所述折流圈与折流圈之间依靠拉杆和定距管等距离固定设置，所述折流杆相互平行设置且固定在折流圈上，两相邻平行折流杆之间的距离与换热管直径相适应，折流杆折流圈所构成的平面与螺旋槽管管束垂直。本技术可设计成许多基本换热器的单元，便于相互之间的串联或并联，适应各种换热要求，也方便清洗。具有传热效率高等优点。特别适用于两种流体流量相当且流量不大的场合所用。文档编号F28F9/00GK2773589SQ20052003951公开日2006年4月19日 申请日期2005年2月4日 优先权日2005年2月4日专利技术者王学生, 徐宏, 侯峰, 戚学贵, 张莉 申请人:华东理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种套管式管束换热器，包括壳体，设置在壳体内的管束和壳程折流装置，所述折流装置间隔固定设置在壳体内，其特征在于，构成管束的换热管为螺旋槽管，所述折流装置包括折流圈和折流杆，所述折流圈与折流圈之间依靠拉杆和定距管等距离固定设置，所述折流杆相互平行设置且固定在折流圈上，两相邻平行折流杆之间的距离与换热管直径相适应，折流杆折流圈所构成的平面与螺旋槽管管束垂直。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王学生，徐宏，侯峰，戚学贵，张莉，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]