一种直线均流板竖向换热器

allin2026-01-26  10


本发明涉及一种管壳式换热器,尤其是涉及一种直线均流板竖向换热器。


背景技术:

1、管壳式换热器被广泛应用于化工、石油、制冷、核能和动力等工业,由于世界性的能源危机,为了降低能耗,工业生产中对换热器的需求量也越来越多,对换热器的质量要求也越来越高。近几十年来,虽然紧凑式换热器(板式、板翅式、压焊板式换热器等)、热管式换热器、直接接触式换热器等得到了迅速的发展,但由于管壳式换热器具有高度的可靠性和广泛的适应性,其仍占据产量和用量的统治地位,据相关统计,目前工业装置中管壳式换热器的用量仍占全部换热器用量的70%左右。

2、在实际实用过程中,正对着进口处的换热管能够分配到较多的流体,而远离进口处的换热管则分配到较少的流体,位置较偏上的那些换热管能够分配到的立体更少,特别是排管数较多的换热器,导致流体分配不均匀,且流体不能同时进入到换热管,影响换热效率,因此研发一种新式壳管式换热器非常有必要。

3、传统折流板换热器中依然采用一些均流方式使得流体分配均匀,例如公开号cn204880602u采用的是换热器片式均流装置,设置导流板时,使靠近封头中心的流道间的距离小,靠近封头两端的流道间的距离大,两边对称布置,该导流板的设置可以大大改善空气进入换热器各流道流量分配的均匀性。公开号cn207703067u中的均流装置为锥形块状结构,均流装置设在上封头内部,均流装置与上封头、上盖板和块状石墨间留有空隙;均流装置的顶部对应到入料口,均流装置的底部对应到块状石墨。

4、上述结构均是采取单一的均流模式,而且结构复杂,均流效果单一,导致均流效果不好。针对这些不足之处,研发一种结构简单均流板和管板相结合协同作用的均流管壳式换热器,使得流体分配更加均匀,提高了换热效果,对工业生产和节能减排都有非常重要的意义。


技术实现思路

1、为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:

2、一种直线均流板竖向换热器,所述换热器包括壳体、上封头和下封头,所述上封头壳体和下封头依次连接,上封头顶部中间位置设置管程入口,管程出口设置在下封头上,所述换热管设置在壳体内,换热管固定连接在上管板、下管板上,所述上管板设置在上封头和壳体之间,下管板设置在下封头和壳体之间,所述流体从管程入口进入,流经换热管,与壳体内的流体进行换热,然后进入下封头,从管程出口流出;所述上封头内设置直线均流板,所述直线均流板包括分别位于左侧和右侧的从上封头内壁向上部倾斜延伸的第一均流板和第二均流板,所述第一均流板和第二均流板沿着上封头竖直中心线对称设置,所述均流板上设置均流孔;所述上管板是从壳体内壁向下倾斜延伸的第一管板和第二管板,所述第一管板和第二管板沿着上封头竖直中心线对称设置,所述上管板上设置换热管穿过的管孔。

3、作为优选,第一均流板和第二均流板之间形成的第一角度度大于90°,第一管板和第二管板之间形成的第二角度大于90°。

4、作为优选,第二角度大于第一角度。

5、作为优选,第二角度大于第一角度20-35°。

6、作为优选,直线均流板是一体化制造。

7、作为优选,上管板是一体化制造。

8、作为优选,第一管板和第二管板的交点与第一均流板和第二均流板的交点之间的距离是上封头的高度的0.4-0.6倍,是上封头直径的0.9-1.1倍。

9、作为优选,第一角度范围在100-130°之间,第二角度范围在120-150度之间。

10、作为优选,所述壳体上设置壳程入口和出口,所述壳程入口设置在壳体下部,壳程出口设置在壳体上部。

11、作为优选,壳体内设置折流板,折流板在左侧和右侧间隔设置。

12、与现有技术相比较,本发明的具有如下的优点:

13、本发明通过采取向上突起的直线均流板以及向下突起的直线管板,使得从管程入口进入的流体先经过直线均流板进行均流,通过直线均流板使得更多流体通过均流板的靠近封头内壁的边部流入换热管,使得流体分配均匀,然后进入上管板的流体通过上管板的向下突起结构再一次进行均分,以避免过多的流体进入边部的换热管,保证中间的换热管能够分的流体,从而通过均流板和管板的协同作用,使得流体在换热管内的分配更加均匀,既避免中心部分过多流体,有保证靠近封头内壁的边部换热管流体过多,使得流体在整体上换热均匀,进一步达到了强化传热的目的。



技术特征:

1.一种直线均流板竖向换热器,所述换热器包括壳体、上封头和下封头,所述上封头、壳体和下封头依次连接,上封头顶部中间位置设置管程入口,管程出口设置在下封头上,所述换热管设置在壳体内,换热管固定连接在上管板、下管板上,所述上管板设置在上封头和壳体之间,下管板设置在下封头和壳体之间,所述流体从管程入口进入,流经换热管,与壳体内的流体进行换热,然后进入下封头,从管程出口流出;其特征在于,所述上封头内设置直线均流板,所述直线均流板包括分别位于左侧和右侧的从上封头内壁向上部倾斜延伸的第一均流板和第二均流板,所述第一均流板和第二均流板沿着上封头竖直中心线对称设置,所述均流板上设置均流孔;所述上管板是从壳体内壁向下倾斜延伸的第一管板和第二管板,所述第一管板和第二管板沿着上封头竖直中心线对称设置,所述上管板上设置换热管穿过的管孔。

2.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,第一均流板和第二均流板之间形成的第一角度度大于90°,第一管板和第二管板之间形成的第二角度大于90°。

3.如权利要求2所述的换热器,其特征在于,第二角度大于第一角度。

4.如权利要求3所述的换热器,其特征在于,第二角度大于第一角度20-35°。

5.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,直线均流板是一体化制造。

6.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,上管板是一体化制造。

7.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,第一管板和第二管板的交点与第一均流板和第二均流板的交点之间的距离是上封头的高度的0.4-0.6倍,是上封头直径的0.9-1.1倍。

8.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,第一角度范围在100-130°之间,第二角度范围在120-150度之间。

9.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述壳体上设置壳程入口和出口,所述壳程入口设置在壳体下部,壳程出口设置在壳体上部。

10.如权利要求8所述的换热器,其特征在于,壳体内设置折流板,折流板在左侧和右侧间隔设置。


技术总结
本发明提供了一种直线均流板竖向换热器,直线均流板包括分别位于左侧和右侧的从上封头内壁向上部倾斜延伸的第一均流板和第二均流板,所述第一均流板和第二均流板沿着上封头竖直中心线对称设置,所述均流板上设置均流孔;所述上管板是从壳体内壁向下倾斜延伸的第一管板和第二管板,所述第一管板和第二管板沿着上封头竖直中心线对称设置,所述上管板上设置换热管穿过的管孔。本发明通过设置向上延伸的直线均流板以及向下延伸的上管板,可以使得进入壳程的流体均匀分配,提高整体换热效果。

技术研发人员:张烨,罗凯宬
受保护的技术使用者:山东大学
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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