【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于管殼式換熱器領域，具體涉及一種螺旋波紋管貼壁射流管殼式換熱器。
技術介紹
1、管殼式換熱器主要由殼體、封頭、管板、弓形折流板、換熱管等部件組成，具有結構簡單、可靠性高、適應性強、易于維護等優點，在電力、能源等眾多的工業領域中有著廣泛的應用。殼程流體與管程流體的流動狀態是影響管殼式換熱器換熱性能的重要因素，在實際應用中，折流板形成的“s”型通道會引起巨大的壓力損失，殼程流體會出現流動死區和回流現象，造成管殼式換熱器換熱效率低和流動死區易結垢問題。專利技術專利cn107747881a設計一種開有方形管孔的整圓形支撐板的管殼式換熱器，殼側流體經過方形孔與圓管的間隙產生射流能夠有效避免結垢，但整體為縱向流，流程減小換熱不充分，換熱器的換熱效率不高。專利技術專利cn22041879u使用帶小孔的弓形板將換熱器殼程流體的橫向流轉變為混合流，減小了流動死區，但經過小孔的流體傳熱效率低。專利技術專利cn22041878u使用開有梅花孔的弓形折流板，管束可穿過梅花孔改善了帶小孔的弓形板的缺陷，兼顧了提升換熱效率和減小流動死區，但強化傳熱僅局限于殼側，換熱效率提升不顯著。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種螺旋波紋管貼壁射流管殼式換熱器，解決管殼式換熱器殼程流體容易出現的流動死區和回流問題，同時改善殼程流體和管程流體的流動狀態，提高管殼式換熱器換熱能力。
2、為實現上述目的，本專利技術采取的技術方案是：一種螺旋波紋管貼壁射流管殼式換熱器，包括殼體、殼程進口接管、殼
3、所述殼體左側的封頭內部設置有左側封頭擋板，左側封頭擋板與左側的管板配合將左側的封頭內部分隔出三個或三個以上的匯合腔室，同時該左側的封頭上端設置有管程進口接管、下端設置有管程出口接管，其中管程進口接管與最上方的匯合腔室連通，管程出口接管與最下方的匯合腔室連通；
4、所述殼體右側的封頭內部設置有右側封頭擋板，右側封頭擋板與右側的管板配合將右側的封頭內部分隔出兩個或兩個以上的匯合腔室；
5、所述管板上開設若干管板側壁管孔，管板側壁管孔與螺旋波紋管的端部連接且相通；
6、所述弓形折流板上開設若干弓形折流板側壁管孔，螺旋波紋管穿過弓形折流板側壁管孔。
7、進一步的，所述殼程進口接管、殼程出口接管以及弓形折流板與殼體焊接連接，所述管程進口接管、管程出口接管與封頭焊接連接。
8、進一步的，所述左側封頭擋板、右側封頭擋板與封頭為整體鑄造，并與管板連接形成流體匯合腔室。
9、進一步的，所述左側封頭擋板設置兩塊，兩塊左側封頭擋板將左側的封頭內部分隔出三個流體匯合腔室；所述右側封頭擋板設置一塊，一塊右側封頭擋板將右側的封頭內部分隔出兩個流體匯合腔室。
10、更進一步的，左側的封頭內分隔出的三個流體匯合腔室分別為左側上部匯合腔室、左側中部匯合腔室和左側下部匯合腔室，右側的封頭內分隔出的兩個流體匯合腔室分別為右側上部匯合腔室和右側下部匯合腔室，其中左側上部匯合腔室與管程進口接管相連通，左側下部匯合腔室與管程出口接管相連通，右側上部匯合腔室通過螺旋波紋管分別與左側上部匯合腔室和左側中部匯合腔室相連通，右側下部匯合腔室通過螺旋波紋管分別與左側中部匯合腔室和左側下部匯合腔室相連通。
11、進一步的，所述封頭與殼體的壁厚、直徑相同。
12、進一步的，多個弓形折流板上下交錯布置，其與殼體形成s形通道。
13、進一步的，所述螺旋波紋管兩端預留有與管板側壁相同直徑且長度等于管板壁厚的直管段，螺旋波紋管通過脹接連接在管板與弓形折流板側壁上。
14、進一步的，所述螺旋波紋管采用八頭螺旋波紋管。
15、與現有技術相比，本專利技術具有如下有益效果：
16、本專利技術換熱管采用八頭螺旋波紋管，當殼程流體流過周期變化的螺旋波紋結構時，螺旋狀曲面引起的離心力使流體產生和諧有序的渦流和二次流，增加了管壁附近的流體擾動。螺旋波紋結構波峰和波谷之間的流體分離和再混合有助于管道內的流體擾動。此外，八頭螺旋波紋管的波紋結構相比圓管增大了傳熱面積。因此，采用八頭螺旋波紋管有效提升了管兩側的傳熱系數。
17、本專利技術折流板交錯布置，與殼體形成類“s”形通道，八頭螺旋波紋管與弓形折流板管孔之間存在螺旋狀孔隙。“s”形通道，流體垂直管束橫向流動增加了殼側流體的流動換熱時間，部分流體從八頭螺旋波紋管與弓形折流板管孔形成的孔隙中流過，產生貼壁旋轉射流，一方面能夠增加流體擾動有效減少流動死區，另一方面產生縱向流與橫向流疊加轉變為混合流，最終實現殼程強化換熱。。
18、進一步的，螺旋波紋管的特殊結構與弓形折流板配合，既能實現管束的固定，又能引起殼程流體產生貼壁旋轉射流，達到殼程強化傳熱的目的。
19、進一步的，封頭、管板、殼體通過螺栓連接，并通過密封墊實現密封，避免了大量焊接帶來潛在的泄漏風險，同時避免了現有換熱器結構由焊點帶來的泄漏和腐蝕風險。
20、進一步的，本專利技術采用逆流換熱的換熱方式，與順流換熱方式相比，增大了平均換熱溫差。
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1.一種螺旋波紋管貼壁射流管殼式換熱器，包括殼體(1)、殼程進口接管(101)、殼程出口接管(102)和封頭(2)，其特征在于，所述殼體(1)的右上端設置殼程進口接管(101)、左下端設置殼程出口接管(102)，所述殼體(1)的兩側均設置有封頭(2)和管板(3)，所述殼體(1)的內部設置有若干弓形折流板(4)和螺旋波紋管(5)；
2.根據權利要求1所述的一種螺旋波紋管貼壁射流管殼式換熱器，其特征在于，所述殼程進口接管(101)、殼程出口接管(102)以及弓形折流板(4)與殼體(1)焊接連接，所述管程進口接管(203)、管程出口接管(204)與封頭(2)焊接連接。
3.根據權利要求1所述的一種螺旋波紋管貼壁射流管殼式換熱器，其特征在于，所述左側封頭擋板(201)、右側封頭擋板(202)與封頭(2)為整體鑄造，并與管板(3)連接形成流體匯合腔室。
4.根據權利要求1或3所述的一種螺旋波紋管貼壁射流管殼式換熱器，其特征在于，所述左側封頭擋板(201)設置兩塊，兩塊左側封頭擋板(201)將左側的封頭(2)內部分隔出三個流體匯合腔室；所述右側封頭擋板(2
5.根據權利要求4所述的一種螺旋波紋管貼壁射流管殼式換熱器，其特征在于，左側的封頭內分隔出的三個流體匯合腔室分別為左側上部匯合腔室、左側中部匯合腔室和左側下部匯合腔室，右側的封頭內分隔出的兩個流體匯合腔室分別為右側上部匯合腔室和右側下部匯合腔室，其中左側上部匯合腔室與管程進口接管(203)相連通，左側下部匯合腔室與管程出口接管(204)相連通，右側上部匯合腔室通過螺旋波紋管(5)分別與左側上部匯合腔室和左側中部匯合腔室相連通，右側下部匯合腔室通過螺旋波紋管(5)分別與左側中部匯合腔室和左側下部匯合腔室相連通。
6.根據權利要求1所述的一種螺旋波紋管貼壁射流管殼式換熱器，其特征在于，所述封頭(2)與殼體(1)的壁厚、直徑相同。
7.根據權利要求1所述的一種螺旋波紋管貼壁射流管殼式換熱器，其特征在于，多個弓形折流板(4)上下交錯布置，其與殼體(1)形成S形通道。
8.根據權利要求1所述的一種螺旋波紋管貼壁射流管殼式換熱器，其特征在于，所述螺旋波紋管(5)兩端預留有與管板側壁相同直徑且長度等于管板壁厚的直管段(501)，螺旋波紋管(5)通過脹接連接在管板(3)與弓形折流板(4)側壁上。
9.根據權利要求1所述的一種螺旋波紋管貼壁射流管殼式換熱器，其特征在于，所述螺旋波紋管采用八頭螺旋波紋管。
...【技術特征摘要】
1.一種螺旋波紋管貼壁射流管殼式換熱器，包括殼體(1)、殼程進口接管(101)、殼程出口接管(102)和封頭(2)，其特征在于，所述殼體(1)的右上端設置殼程進口接管(101)、左下端設置殼程出口接管(102)，所述殼體(1)的兩側均設置有封頭(2)和管板(3)，所述殼體(1)的內部設置有若干弓形折流板(4)和螺旋波紋管(5)；
2.根據權利要求1所述的一種螺旋波紋管貼壁射流管殼式換熱器，其特征在于，所述殼程進口接管(101)、殼程出口接管(102)以及弓形折流板(4)與殼體(1)焊接連接，所述管程進口接管(203)、管程出口接管(204)與封頭(2)焊接連接。
3.根據權利要求1所述的一種螺旋波紋管貼壁射流管殼式換熱器，其特征在于，所述左側封頭擋板(201)、右側封頭擋板(202)與封頭(2)為整體鑄造，并與管板(3)連接形成流體匯合腔室。
4.根據權利要求1或3所述的一種螺旋波紋管貼壁射流管殼式換熱器，其特征在于，所述左側封頭擋板(201)設置兩塊，兩塊左側封頭擋板(201)將左側的封頭(2)內部分隔出三個流體匯合腔室；所述右側封頭擋板(202)設置一塊，一塊右側封頭擋板(202)將右側的封頭(2)內部分隔出兩個流體匯合腔室。
5.根據權利要求4所述的一種...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李彥軍，潘闖，李舒宏，黃耀華，李貴，郭艷萍，夏智揚，徐偉，徐浩，程理，隨青松，蔡鑫，
申請(專利權)人：江蘇省產品質量監督檢驗研究院，
類型：發明
國別省市：
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