一种强化射流式换热器的制作方法

1.本发明涉及换热器技术领域，尤其涉及一种强化射流式换热器。


背景技术：

2.常规换热器采用折流板或支持板作为管束的支撑结构，流体按规定的路径多次错流通过管束，提高壳程的换热系数。但是，由于流体需要多次横掠过管束，反复改变冲刷方向，而且冲刷的角度大致是垂直方向，所以流体的流动阻力很大，在局部存在流动死区，而且容易引起诱导振动，致使换热管振动磨损，最终导致换热管泄露。常规换热管管内流体流速不变，不能达到强化传热效果。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种强化射流式换热器，强化内外传热，使壳程流体的流向为沿筒体轴向的纵向流，并且具有射流及扰流效果，从而使流场分布更均匀，消除传热死区，污垢不易沉淀，延长换热器的使用寿命。
4.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
5.一种强化射流式换热器，包括管箱、管板、筒体、换热管、横折流栅、纵折流栅、拉杆与定距管；管箱、管板、筒体依次相连，管箱、管板、筒体轴线相同；拉杆固接在管板上，拉杆轴线与管板轴线平行，定距管套接在拉杆上；横折流栅与纵折流栅均设有外环与固接在外环上的栏杆，横折流栅与纵折流栅的栏杆相互垂直，横折流栅、纵折流栅交错套接在拉杆上，通过定距管定距；换热管设有与栏杆相应的向内的凹槽，换热管从栏杆之间穿过，横折流栅、纵折流栅固定换热管。
6.所述换热管采用正方形或转角正方形排列。
7.所述换热管采用常规换热管外表面向内压出与轴线垂直的凹槽，凹槽大小与栏杆相应，凹槽间距与横折流栅、纵折流栅间距一致。
8.所述横折流栅与纵折流栅的栏杆采用扁钢或圆钢制成，分程隔板处的横折流栅与纵折流栅的栏杆采用扁钢制作。正常换热管之间用圆钢或扁钢固定换热管，分程隔板处宽度大，需要扁钢。
9.所述定距管设于外环处，并且多个定距管沿筒体周向均匀设置，外环上设有定距管定位孔。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
11.1、本发明采用向内压出凹槽的换热管，当管内流体流经换热管内部凸起时，管壁附近形成轴向涡流，增加了边界层的扰动，使边界层分离，增强了传热效率。当涡流消失时，流体流经下一个凸起，不断产生轴向涡流，使得强化传热进行下去。
12.2、本发明采用射流式折流栅代替传统的折流板或支持板后，使得原来的以横向流和错流为主的壳程流体的流向变成了沿壳体轴向的纵向流，不但流场分布比较均匀，几乎没有传热死区，还有效地减小了管束与支撑结构间的剪切应力，而且也消除了对管束的横
向冲刷，有效地消除了流体诱导振动，减少了管束的磨损。
13.3、本发明由于壳程中的流体是顺着管束流动，因此当它遇到折流板就会产生扰流，在扰流的强度减弱后，又会遇到下一个折流板，再次产生扰流，如此多次扰动减薄了层流边界层，有效地强化了传热，同时因为扰流的自洁作用，也使得污垢不易沉积。
14.4、本发明由于换热管向内压出凹槽，不仅强化管内流体传热，同时对管外纵向流也起到强化作用。折流栅扁钢或圆钢位于两根换热管凹槽处，介质在此处发生流速变化，加强传热。正因为以上特点，该换热器同时也具有了使用寿命长、节约能源等优点。
附图说明
15.图1为本发明结构示意主视剖视图；
16.图2为本发明换热管结构示意图；
17.图3为本发明横折流栅结构示意图；
18.图4为本发明纵折流栅结构示意图。
19.图中：1-管箱2-管板3-筒体4-换热管5-横折流栅6-拉杆7-定距管8-纵折流栅9-外环10-栏杆11-定位孔12-凹槽
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
21.如图1-4所示，一种强化射流式换热器，包括管箱1、管板2、筒体3、换热管4、横折流栅5、纵折流栅8、拉杆6与定距管7。
22.管箱1与筒体3为横向设置，管板2固接在管箱1的一端，筒体3与管板2相连，管箱1、管板2、筒体3依次相连，管箱1、管板2、筒体3轴线相同。
23.横折流栅5包括外环9与栏杆10，外环9为圆环，栏杆10采用扁钢或圆钢制成，分程隔板处的横折流栅5的栏杆采用扁钢制作，栏杆10横向等间距焊接在外环9上，其间距等于换热管4的外径。外环9上圆周均布4个定距管定位孔11。
24.纵折流栅8包括外环9与栏杆10，外环9为圆环，栏杆10采用扁钢或圆钢制成，分程隔板处的纵折流栅8的栏杆采用扁钢制作，纵折流栅8的栏杆10纵向等间距焊接在外环9上，与横折流栅5的栏杆10相互垂直，其间距等于换热管4的外径。外环9上圆周均布4个定距管定位孔11。
25.换热管4采用常规换热管外表面向内压出与轴线垂直的凹槽12，凹槽12大小与栏杆10相应，凹槽12间距与横折流栅5、纵折流栅8间距一致。
26.拉杆6为两端带有螺纹的长杆，拉杆6一端通过螺纹固定在管板2上，拉杆6轴线与管板2轴线平行。
27.首先将一个定距管7套在拉杆6上，然后将横折流栅5套接在拉杆6上，将一个定距管7套在拉杆6上，然后将纵折流栅8套接在拉杆6上，定距管7起到定位的作用，以此类推最后用螺母固定，再穿换热管4。多个换热管4采用正方形或转角正方形排列。
28.本发明采用向内压出凹槽12的换热管4，当管内流体流经换热管内部凸起时，管壁附近形成轴向涡流，增加了边界层的扰动，使边界层分离，增强了传热效率。当涡流消失时，流体流经下一个凸起，不断产生轴向涡流，使得强化传热进行下去。
29.本发明采用射流式折流栅代替传统的折流板或支持板后，使得原来的以横向流和错流为主的壳程流体的流向变成了沿壳体轴向的纵向流，不但流场分布比较均匀，几乎没有传热死区，还有效地减小了管束与支撑结构间的剪切应力，而且也消除了对管束的横向冲刷，有效地消除了流体诱导振动，减少了管束的磨损。
30.由于壳程中的流体是顺着管束流动，因此当它遇到折流板就会产生扰流，在扰流的强度减弱后，又会遇到下一个折流板，再次产生扰流，如此多次扰动减薄了层流边界层，有效地强化了传热，同时因为扰流的自洁作用，也使得污垢不易沉积。
31.本发明由于换热管1向内压出凹槽12，不仅强化管内流体传热，同时对管外纵向流也起到强化作用。折流栅扁钢或圆钢位于两根换热管凹槽12处，介质在此处发生流速变化，加强传热。正因为以上特点，该换热器同时也具有了使用寿命长、节约能源等优点。
32.本发明强化内外传热，使壳程流体的流向为沿筒体轴向的纵向流，并且具有射流及扰流效果，从而使流场分布更均匀，消除传热死区，污垢不易沉淀，延长换热器的使用寿命。
33.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种强化射流式换热器，其特征在于：包括管箱、管板、筒体、换热管、横折流栅、纵折流栅、拉杆与定距管；管箱、管板、筒体依次相连，管箱、管板、筒体轴线相同；拉杆固接在管板上，拉杆轴线与管板轴线平行，定距管套接在拉杆上；横折流栅与纵折流栅均设有外环与固接在外环上的栏杆，横折流栅与纵折流栅的栏杆相互垂直，横折流栅、纵折流栅交错套接在拉杆上，通过定距管定距；换热管设有与栏杆相应的向内的凹槽，换热管从栏杆之间穿过，横折流栅、纵折流栅固定换热管。2.根据权利要求1所述的一种强化射流式换热器，其特征在于：所述换热管采用正方形或转角正方形排列。3.根据权利要求1所述的一种强化射流式换热器，其特征在于：所述换热管采用常规换热管外表面向内压出与轴线垂直的凹槽，凹槽大小与栏杆相应，凹槽间距与横折流栅、纵折流栅间距一致。4.根据权利要求1所述的一种强化射流式换热器，其特征在于：所述横折流栅与纵折流栅的栏杆采用扁钢或圆钢制成。5.根据权利要求1所述的一种强化射流式换热器，其特征在于：所述定距管设于外环处，并且多个定距管沿筒体周向均匀设置，外环上设有定距管定位孔。

技术总结
本发明涉及换热器技术领域，尤其涉及一种强化射流式换热器。包括管箱、管板、筒体、换热管、横折流栅、纵折流栅、拉杆与定距管；管箱、管板、筒体依次相连，管箱、管板、筒体轴线相同；拉杆固接在管板上，拉杆轴线与管板轴线平行，定距管套接在拉杆上；横折流栅与纵折流栅均设有外环与固接在外环上的栏杆，横折流栅与纵折流栅的栏杆相互垂直，横折流栅、纵折流栅交错套接在拉杆上，通过定距管定距；换热管设有与栏杆相应的向内的凹槽，换热管从栏杆之间穿过，横折流栅、纵折流栅固定换热管。强化内外传热，并且具有射流及扰流效果，从而使流场分布更均匀，消除传热死区，污垢不易沉淀，延长换热器的使用寿命。使用寿命。使用寿命。


技术研发人员：段有龙 谭瑞春
受保护的技术使用者：中冶焦耐（大连）工程技术有限公司
技术研发日：2021.11.11
技术公布日：2022/1/18