管壳式换热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种管壳式换热器，该管壳式换热器包括壳体(3)和设置在该壳体(3)内的多个换热管(6)及多个弓形的折流板(5)，换热管(6)穿过各折流板(5)，并且多个折流板(5)沿换热管(6)的轴向间隔布置，其中，所述折流板(5)的板面为朝向所述壳体(3)的靠近壳程流体进口(7)的端部凸出的折面。通过该折流板导流后的壳程流体的流动路径趋于光滑，且与两弓形折流板之间的流道一致，从而减小了流动阻力，明显改善壳程流体流速分布，增大有效流通面积，减小“死区”；同时，上述管壳式换热器还增大了传热系数，提高了换热效果；此外，上述管壳式换热器还保持了弓形折流板加工、安装方便，适宜标准化，成本低的优势。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种换热器，更具体地，涉及一种管壳式换热器。
技术介绍
管壳式换热器广泛应用于石油化工、电力、环保等工业领域。管壳式换热器通常包括管箱、管板、壳体、多个折流板、多个换热管、拉杆和定距管等。其中折流板除在管壳式换热器的壳体内支撑换热管之外，主要起到使壳程流体按特定的路径流动，提高壳程流体的流速、增加湍流程度、改善传热特性的作用。现有的管壳式换热器的折流板包括弓形折流板和螺旋折流板两种。普通的弓形折流板为平板式的，即通常为圆形的平板截成缺口弓形，沿着换热器壳体和换热管的轴线方向间隔布置，并且相邻两个折流板的缺口相互错开 (例如相差180° )，使壳程流体在壳体内沿轴线形成迂回流动。这种弓形折流板会引起壳程流体流动速度分布不合理，有效流通面积较小，流动阻力大。螺旋折流板是将多块折流板沿壳体轴线布置成近似螺旋面，使换热器的壳程流体呈螺旋状连续流动。例如公告号为 CN2655156Y的技术专利中公开的管壳式换热器中设置的折流板为螺旋折流板，由两块或四块扇形平板拼接成近似螺旋面。这类螺旋折流板虽然使壳程流体流动形式更合理，增大有效流通面积，减小流动阻力，但是与弓形折流板相比，螺旋折流板安装困难，加工成本高，产品精度难以保证，不利于工业标准化。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种管壳式换热器，该管壳式换热器不仅能够使壳程流体流动形式更合理，增大有效流通面积，减小流动阻力，而且易于安装、加工成本低、能够保证产品精度，有利于工业标准化。为了实现上述目的，本技术提供一种管壳式换热器，该管壳式换热器包括壳体和设置在该壳体内的多个换热管及多个弓形的折流板，换热管穿过各折流板，并且多个折流板沿换热管的轴向间隔布置，其中，所述折流板的板面为朝向所述壳体的靠近壳程流体进口的端部凸出的折面。优选地，所述折流板包括多块依次连接的平板，其中相邻两块平板的板面倾斜相 、-父。优选地，所述折流板包括三块以上所述平板，并且多块所述平板的板面相交的相交线相互平行。优选地，所述折流板的折面的内切面为圆弧曲面。优选地，所述壳体的横截面形状为圆形，所述圆弧曲面的曲面半径为所述壳体的横截面半径的0. 6-3倍。所述管壳式换热器可以为固定管板式换热器、浮头式换热器或U形管式换热器。通过上述技术方案，由于折流板的板面为朝向壳体的靠近壳程流体进口的端部凸出的折面，因此通过该折流板导流后的壳程流体的流动路径趋于光滑，且与两弓形折流板3之间的流道一致，从而减小了流动阻力，明显改善壳程流体流速分布，增大有效流通面积， 减小“死区”；同时，上述管壳式换热器还增大了传热系数，提高了换热效果；此外，上述管壳式换热器还保持了弓形折流板加工、安装方便，适宜标准化，成本低的优势。 本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中图1为根据本技术的一种实施方式的管壳式换热器的结构示意图； 图2为如图1所示的管壳式换热器的折流板的示意性侧视图； 图3是如同2所示的折流板的示意性平面图。 附图标记说明2管板 4安装孔 6换热管 8管程流体出口 10定距管 12壳程流体出口 51平板1管箱 3壳体 5折流板 7壳程流体进口 9鞍座 11拉杆13管程流体进口具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。如图1至图3所示，根据本技术的一种实施方式提供了一种管壳式换热器，该管壳式换热器包括壳体3和设置在该壳体3内的多个换热管6及多个弓形的折流板5，换热管6穿过各折流板5 (例如穿过折流板5上的安装孔4)，并且多个折流板5沿换热管6的轴向间隔布置，其中，所述折流板5的板面为朝向所述壳体3的靠近壳程流体进口 7的端部凸出的折面。本申请的权利要求书和说明书中的“弓形折流板”或“弓形的折流板”是本领域公知的一种用于管壳式换热器的折流板。所述弓形是指与所述壳体3的横截面形状截去一部分后形成的形状，当壳体3的横截面形状为圆形时，截去一部分后形成的形状可以如图2和图3所示。折流板5的该截去的部分用于供壳程流体通过。相邻两个折流板5的缺口相互错开布置(例如相差180° )，使壳程流体在壳体内沿轴线形成迂回流动。通过上述技术方案，由于折流板5的板面为朝向壳体3的靠近壳程流体进口 7的端部凸出的折面，因此通过该折流板5导流后的壳程流体的流动路径趋于光滑，且与两弓形折流板5之间的流道一致，从而减小了流动阻力，明显改善壳程流体流速分布，增大有效流通面积，减小“死区”；同时，上述管壳式换热器还增大了传热系数，提高了换热效果；此外，上述管壳式换热器还保持了弓形折流板的加工、安装方便，适宜标准化，成本低的优势。所述折流板5可以整体地形成，但是优选地，如图2和图3所示，所述折流板5包括多块依次连接的平板51，其中相邻两块平板51的板面倾斜相交。从而通过制造易于加工的平板51，然后将多块平板51拼接起来，能够更方便地制得上述折流板5。所述多块平板 51可以通过焊接等公知的方式相互固定连接。更优选地，如图2和图3所示，所述折流板5包括三块以上所述平板51，并且多块所述平板51的板面相交的相交线相互平行。从而所述平板51都是平直的板，使得折流板 5结构简单，更易于制造。平板51的块数越多，形成的折流板5的形状更趋向于曲面，更有利于减小壳程流体的流动阻力，改善壳程流体的流速分布。所述折流板5的板面可以为朝向壳体3的靠近壳程流体进口 7的端部凸出的各种折面形式，优选地，折流板5的折面的内切面为圆弧曲面，该圆弧曲线如图3中的虚线所示。优选地，所述壳体3的横截面形状为圆形，所述圆弧曲面的曲面半径为所述壳体3 的横截面半径的0. 6-3倍，例如1. 5倍。从而能够更好地实现上述减小壳程流体的流动阻力和改善壳程流体的流速分布的效果。上述管壳式换热器可以适用于各种形式的换热器，例如固定管板式换热器(如图 1所示)、浮头式换热器和U形管式换热器。下面仅以图1所示的固定管板式换热器为例对管壳式换热器的结构进行简单的说明，关于浮头式换热器和U形管式换热器的结构为本领域公知，在此不再赘述。如图1所示的固定管板式换热器包括壳体3，壳体3两端分别开有壳程流体进口 7和壳程流体出口 12 ；固定在壳体3两端的管板2 ；分别固定在两个管板2外侧的两个管箱 1，两个管箱1上分别开有管程流体进口 13和管程流体出口 8 ；以及设置在壳体3内的换热管6和折流板5，折流板5沿换热管6的轴线方向相互间隔地布置，并由拉杆11和定距管 10固定，拉杆11固定在管板2上，定距管10套在拉杆11上并设置在折流板5之间。此外， 壳体3通常由鞍座9支撑。上述管壳式换热器工作时，一种流体(管程流体)走管程，从管程流体进口 13流入，从管程流体出口 8流出。另一种流体(壳程流体)走壳程，从壳程流体进口 7流入，从壳程流体出口 12流出。壳程流体从进入壳体3后，一部分从第一个(按流动方向)折流板 5上的通孔流过，另一部分与换热管6的轴向基本垂直地穿过管束，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种管壳式换热器，该管壳式换热器包括壳体（３）和设置在该壳体（３）内的多个换热管（６）及多个弓形的折流板（５），换热管（６）穿过各折流板（５），并且多个折流板（５）沿换热管（６）的轴向间隔布置，其特征在于，所述折流板（５）的板面为朝向所述壳体（３）的靠近壳程流体进口（７）的端部凸出的折面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱才富，龚宏，戴凌汉，孙海阳，徐鸿，范德顺，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11