螺旋折流板換熱器

1、2014.7.23宋小平 裴志中 2006.6.2 S防短路螺旋折流板管殼式換熱器螺旋折流板的一周螺旋，仍有X塊折流板連續(xù)組成，但每一塊折流板直邊，增加一至二排管距寬度C。組裝時(shí)重疊搭接部分由同根管子穿過，為避免接觸點(diǎn)干涉，在交叉處開一寬度為C的缺口以便相鄰兩螺旋折流板相交。這種交叉重疊搭接方式接續(xù)，可以對流經(jīng)管束的介質(zhì)起到引導(dǎo)作用，減少兩相鄰扇形板直邊交叉形成三角形空間的短路現(xiàn)象，同時(shí)強(qiáng)化了折流板之間的連續(xù)性，避免了裝配時(shí)的徑向分離。防短路螺旋折流板搭接形式示意圖華南理工大學(xué) 徐白平 江楠 2006.1.20 F復(fù)雜流場螺旋折流板換熱器及其減阻強(qiáng)化傳熱方法換熱器內(nèi)螺旋折流板由與換熱器中心軸線

2、傾斜的橢圓扇形板拼接成單螺旋或雙螺旋狀，位于殼體中心；外螺旋折流板為與換熱器中心軸線傾斜的橢圓環(huán)扇形板拼接成螺旋狀，位于內(nèi)螺旋折流板外圍。該換熱器利用內(nèi)外螺旋折流板不同結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流作用，引入復(fù)雜流場，改善流體在殼體內(nèi)壁附近及折流板背風(fēng)側(cè)的流動(dòng)狀態(tài)，強(qiáng)化殼體處與中心外圍區(qū)域的混合，提高流體在換熱器內(nèi)整體湍動(dòng)程度，較大幅度地提高殼程的傳熱膜系數(shù)，提高換熱器的有效利用面積，強(qiáng)化殼程傳熱。換熱器結(jié)構(gòu)加工、裝配、維護(hù)方便，制造成本低，突破了限制螺旋折流板向大流量操作的瓶頸，節(jié)能降耗，市場前景好。 一種管殼式換熱器王秋旺 賀群武 2003.10.17 F本發(fā)明涉及一種管科式換熱器，主要應(yīng)用于氣體壓縮機(jī)中間冷

3、卻器。包括一個(gè)殼體，位于殼體中心的中心氣體通道，分別位于殼體兩端的兩個(gè)擋板，一束平行固定于兩個(gè)擋板之間的內(nèi)翅片管束，位于殼側(cè)的冷卻水入口和冷卻水出口，若干位于內(nèi)翅片管束和外殼之間的螺旋形折流板，翅片管兩端固定于兩塊擋板之間，中心氣體通道與前后兩個(gè)擋板以及殼側(cè)外殼共軸，其中，每個(gè)內(nèi)翅片管包括外管，堵塞的芯管和內(nèi)翅片，內(nèi)翅片管中的內(nèi)翅片采用彎曲形狀翅片。本發(fā)明所采用螺旋形折流板和內(nèi)翅片管采用鋸齒形翅片或者螺旋形翅片的結(jié)構(gòu)方式，可以使得換熱器更加緊湊，換熱效率更高，而且殼側(cè)結(jié)垢少，使用壽命增加。（其內(nèi)部芯管也作為換熱空間利用。）一種內(nèi)外翅片管換熱器 王秋旺 田林 2005.10.31 F該裝置主要用

4、于氣氣換熱，特別是高溫高壓下的工況，包括一個(gè)殼體，分別位于殼體兩端的兩個(gè)管板，一束平行固定于兩個(gè)管板之間的內(nèi)翅片管束，起固定管束和導(dǎo)流作用的擋板，位于殼體的氣體的進(jìn)口與出口，以及在換熱管外設(shè)置的不同形式的翅片，包括平板式連續(xù)翅板，波紋式連續(xù)翅板以及在其上開縫，開孔，安裝縱向渦發(fā)生器或者百葉窗所形成的翅片，此外，還可安裝螺旋狀翅片。每個(gè)換熱管包括外管，內(nèi)翅片堵塞的芯管，內(nèi)翅片包括波紋形內(nèi)翅片，鋸齒形內(nèi)翅片，帶突起的內(nèi)翅片以及打孔翅片。本發(fā)明能夠在滿足換熱要求的前提之下，同時(shí)能夠滿足承受較高的絕對壓力或者故障狀態(tài)下較高的相對壓力的要求，防止換熱器發(fā)生脹裂。(該專利的啟示：可應(yīng)用于殼程壓力較高的場合

5、，立式管殼式換熱器，殼程流體流動(dòng)方向?yàn)樽韵露?帶有縱向渦發(fā)生發(fā)生器的連續(xù)形平板式板翅內(nèi)外翅片管換熱器螺旋折流板換熱器 楊杰輝 1997.10.15 S在該專利中給出螺旋折流板結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算方式，是最原始的非連續(xù)性的螺旋折流板換熱器的結(jié)構(gòu)形式。螺旋折流板換熱器 楊杰輝 1998.5.12 S 該實(shí)用新型螺旋折流板基本元件采用呈半橢圓形或扇形平面板替代難以實(shí)現(xiàn)及加工的螺旋形曲面，螺旋折流板在結(jié)構(gòu)方式上可排列出各相鄰折流板呈雙螺旋的結(jié)構(gòu)形式?？伸`活適應(yīng)及滿足不同應(yīng)用場合及對設(shè)計(jì)性能的要求。螺旋折流板可實(shí)現(xiàn)殼側(cè)流體呈連續(xù)柱塞狀螺旋流動(dòng)，克服垂直弓形折流板存在的傳熱死去，克獲得有效地強(qiáng)化傳熱及降低阻力

6、的效果。（啟示在于對于非連續(xù)形螺旋折流板存在的漏流問題，四分螺旋折流板換熱器采用在相鄰折流板之間加焊搭接板，二分螺旋折流板換熱器則加焊阻流板。）螺旋折流板換熱器 楊杰輝 1999.3.31 S這種螺旋折流板換熱器，一個(gè)螺距由兩塊半橢圓形平面板構(gòu)成雙螺旋結(jié)構(gòu)，在上下兩組半橢圓形板所構(gòu)成的中分面上設(shè)有平行四邊形的阻流板，此阻流板使殼側(cè)流體呈兩股互不相混的連續(xù)螺旋形流動(dòng)，在入口處及出口處設(shè)有擋板或中向隔板。本實(shí)用新型提出了殼體中流體的流動(dòng)分為單程和雙程兩種方式。從而可實(shí)現(xiàn)在允許壓降的條件下，追求更高的傳熱速率?？捎行У靥岣叻艧嵯禂?shù)和阻力降的比值，降低設(shè)備投資費(fèi)用，減少維修費(fèi)用和延長期維修周期。.這種

7、新型結(jié)構(gòu)可滿足在工藝設(shè)計(jì)中有可能選用兩個(gè)細(xì)長換熱器實(shí)現(xiàn)殼側(cè)雙程流動(dòng)的場合，而可采用這種結(jié)構(gòu)的一個(gè)換熱器來替代，減少了換熱器的數(shù)量，可相應(yīng)地減少殼體金屬耗量，配管、安裝及維修增加的工作量。該螺旋折流板結(jié)構(gòu)型式的創(chuàng)新是提出了殼體中流體的流動(dòng)分為單程和雙程兩種方式。單程流動(dòng)方式是以由半橢圓形板組成雙螺旋組合方式中，兩組雙螺旋折流板在殼體中分面上交叉形成一個(gè)平行四邊形的截面，在此截面上設(shè)置一塊平行四邊形的阻流板，將相鄰四塊半橢圓形半長軸相連接，在阻流板兩側(cè)形成兩個(gè)獨(dú)立的螺旋形通道，并在進(jìn)口及出端兩交叉半橢圓形折流板間加裝三角形擋板，實(shí)現(xiàn)殼側(cè)流體從殼體一端接管進(jìn)口及在另一端接管出口的單程流動(dòng)方式。雙程流

8、動(dòng)方式的是上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將入口擋板改變?yōu)橐粔K由三角形和長方形兩部分組成的楔形板，把殼體一端流體進(jìn)口處分隔為兩個(gè)獨(dú)立空間，并在擋板及阻流板兩側(cè)形成兩個(gè)獨(dú)立的螺旋形通道，殼側(cè)流體只能在其中一個(gè)通道中作螺旋流動(dòng)，直至在殼體另一端的自由空間中折返到另一個(gè)通道中作螺旋流動(dòng)，返回到出口處的另一個(gè)空間，由接管排出。由此，殼體上進(jìn)出口接管均裝在殼體一側(cè)，實(shí)現(xiàn)殼側(cè)流體雙程流動(dòng)方式。單程流動(dòng)雙程流動(dòng)管殼式螺旋折流板換熱器 趙維 王聲文 許成范 1999.8.20 S一種用于石油、石化、化工、動(dòng)力、冶金等工業(yè)部門的管殼式臥式螺旋折流板換熱器，由固定管板1、浮動(dòng)管板2、螺旋折流板3、4、換熱管束5等組成，換熱管束

9、5置于固定管板1和浮點(diǎn)管板2之間，并穿過螺旋折流板3、4，螺旋折流板3、4盤繞在固定管板1和浮動(dòng)管板2之間。螺旋折流板使得介質(zhì)壓力降很小，沒有傳熱死區(qū)；傳熱系數(shù)與殼程壓降比值提高60%；可降低操作運(yùn)行能耗。螺旋折流板波紋管束熱交換器 2001.8.27 丁浩 關(guān)忠義 S一種螺旋折流板波紋管束熱交換器,所述熱交換器有一個(gè)殼體1，在殼體1靠近兩端的部分分別相對設(shè)置介質(zhì)的進(jìn)、出口，在殼體l的兩個(gè)端部分別設(shè)置兩個(gè)管板4，主要特點(diǎn)是：在熱交換器的軸向平行設(shè)置波紋換熱管2，波紋換熱管2的兩端分別與兩個(gè)管板4垂直連接，波紋換熱管2之間平行排列呈束狀。在介質(zhì)的進(jìn)出口之間設(shè)置螺旋式分布的扇形折流板3.該換熱器效

10、率高，具有自潔功能，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。所述的螺旋折流板波紋管束熱交換器,其特征在于:所述的螺旋是單、雙螺旋。所述的波紋換熱管(2)是弧線管、螺旋管。熱交換器包括定距管(6)，所述的定距管(6)在其兩個(gè)端部的周邊分別與扇形折流板(3)垂直連接。所述的熱交換器包括定位桿(5)，所述定位桿(5)穿過所述定距管(6)，所述定位桿(5)的兩端分別與管板(4)垂直連接。波紋換熱管(2)是金屬波紋換熱管，所述的金屬是紫銅、不銹鋼、鋁、碳鋼。螺旋折流板珠狀冷凝換熱管束換熱器 2002.08.29 丁浩 馬力 S與上述所講的換熱器的不同在于換熱管束，在本專利中，作者采用的珠狀冷凝換熱管束（材質(zhì)為鎳基滲層管、

11、銅基合金管）珠狀冷凝換熱管是采用鎳基滲層管和銅基合金管導(dǎo)熱性能好、熱阻小金屬力學(xué)性能和防腐性強(qiáng)，主要用于石油化工、火力發(fā)電和冶金等工業(yè)部門。這種換熱器具有自潔作用，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，是綜合傳熱效率高的換熱器。管殼式螺旋折流板換熱器 高磊 于顯慶 王聲文 2002.11.12 S特點(diǎn)在于殼體與換熱管束外圍的空隙處增設(shè)異型換熱擋管，異型換熱擋管與換熱管束一樣，固定于浮動(dòng)管板和固定擋板之間，并穿過螺旋折流板，且靠近殼體的內(nèi)壁。該專利設(shè)計(jì)合理，既保留了現(xiàn)有管殼式螺旋折流板換熱器壓力降小、無傳熱死區(qū)的優(yōu)點(diǎn)，又防止了殼體中外側(cè)流體的短路，增大了換熱面積，強(qiáng)化了流體在換熱管表面的不穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)，大大提高

12、了換熱效率。（該結(jié)構(gòu)的啟示：為防止殼體中外側(cè)流體的短路，在殼體的外側(cè)設(shè)置異型換熱擋管。） 一種改進(jìn)型螺旋折流板換熱器 2002.6.12 宋小平 裴志中 S該實(shí)用新型提供了一種改進(jìn)型螺旋折流板換熱器。在折流板為兩塊時(shí)，折流板和垂直于換熱管的垂線間夾角為045度；在折流板為四塊時(shí)，折流板和垂直于換熱管軸線的垂線間的夾角為度，具有本實(shí)用新型傾斜角度的折流板換熱器的效率大為提高，進(jìn)一步減少了污垢沉積，延長了檢修周期。（在專利中明確提到了螺旋折流角對換熱性能的影響。）帶中心管的螺旋折流板管殼式換熱器 朱加貴 姜衛(wèi)忠 桑志富 2003.02.18 S螺旋折流板是由若干扇形平板拼接而成，各扇形平板可以相互

13、搭接，也可間隔一定距離。螺旋折流板由一組或兩組折流板組成單螺旋或雙螺旋折流板，形成單螺旋或雙螺旋通道。換熱管束由異型管所組成，該異型管包括內(nèi)翅片管和外翅片管，螺旋槽紋管、螺旋內(nèi)肋片管。螺旋波紋管、橫紋管、多孔表面換熱管。管束排布為三角形布管、轉(zhuǎn)角三角形布管、正方形布管、轉(zhuǎn)角正方形和同心圓環(huán)布管等、中心管是換熱器中心的一根管子，其直徑為管殼式換熱器殼體直徑的5%30%。換熱器可以是固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、U型管換熱器等結(jié)構(gòu)形式。螺旋折流板異型管束管殼式換熱器 朱加貴 姜衛(wèi)忠 桑芝富 2003.02.18 S（僅是與上述專利的名字不一樣而已）螺旋折流板換熱器 陳世醒 趙亮 2003.6.1

14、0 S螺旋折流板換熱器包括殼體3、換熱管7、螺旋折流板2、定矩管1、阻流板4、支撐板5和管板6，螺旋折流板2是由多塊準(zhǔn)扇形板頂角搭接而成。側(cè)傾角的定義為：螺旋折流板所在平面與其投影平面的夾角，在此基礎(chǔ)上，將螺旋折流板再向流體流動(dòng)方向即軸向后傾某個(gè)角度，該角定義為后傾角。和的大小可直接影響螺距的尺寸，其本質(zhì)是影響流體流動(dòng)阻力和傳熱性能；設(shè)D為管束外徑，通常情況下，螺距Hs=SD（tg+tg）/2。該實(shí)用新型的目的是提供一種能夠降低流體流動(dòng)阻力，提高換熱效率的螺旋折流板換熱器。本實(shí)用新型的方案是：螺旋折流板換熱器包括殼體、換熱管、螺旋折流板、定矩管、阻流板、支持板和管板、殼體內(nèi)的螺旋折流板、定矩管

15、、阻流板和支持板構(gòu)成一螺旋剛體，固定在殼體兩端管板之間的換熱管在螺旋折流板中穿過。本實(shí)用新型的螺旋折流板是由多塊扇形板頂角搭接而成，每塊準(zhǔn)扇形板與其投影平面形成側(cè)傾角和后傾角，且0<，<45，每兩塊準(zhǔn)扇形板之間有一塊阻流板。曲面螺旋折流板換熱器 陳世醒 趙亮 2003.7.15 S本實(shí)用新型公開了一種曲面螺旋折流板換熱器，它包括管殼、換熱管束、螺旋折流板和管板，其中螺旋折流板為曲面螺旋葉片，它由光滑連續(xù)的曲面構(gòu)成；管殼中心有貫穿折流板的中心管，中心管固定在兩端管板上。本實(shí)用新型由于不存在阻流板，流體在螺旋折流板中呈連續(xù)柱塞狀螺旋流動(dòng)，阻力小，能源消耗低，在能源日趨緊張的今天更有其使

16、用價(jià)值。由于流體在螺旋通道內(nèi)暢通無阻而不易結(jié)垢，節(jié)省了許多維修清理時(shí)間和費(fèi)用。其特征在于螺旋折流板葉片由多塊去面板構(gòu)成，一個(gè)螺距的曲面板為4塊，構(gòu)成螺旋折流板葉片的曲面板之間為對接（搭接）。曲面螺旋折流板換熱器的制造工藝流程：1. 利用解析法求得一個(gè)螺旋的展開下料圖2. 一個(gè)螺旋下料后在與中心管等徑的芯管上熱煨成型，用薄刀片等分切割成單片。3. 周邊打磨。4. 將68塊壓和后電焊在一起。5. 壓和后的板塊放入鉆模鉆孔。鉆模鉆孔的關(guān)鍵是控制相鄰孔距誤差和孔距的累積誤差，否則將給穿管的工作帶來困難。6. 鉆孔后磨掉焊點(diǎn)，單塊倒角清除毛刺。7. 組對要在胎具上進(jìn)行，控制管束的平直度支撐板，管板面應(yīng)與

17、中心管相垂直。一種螺旋折流板管殼式換熱器 王正方 2003.10.30 S一種螺旋折流板管殼式換熱器，其特征在于其換熱殼體內(nèi)的每片折流板為呈四分之一圓的扇形板，扇形板的圓心點(diǎn)垂直固定在中心管上，每片折流板與穿過其上的換熱器斜交，在殼體內(nèi)排布呈螺旋形，殼程入口接管相對殼體軸線偏心布置。與同規(guī)格尺寸的普通換熱器相比，本實(shí)用新型的換熱效率提高近一倍，制造成本相差不大，節(jié)約占地面積，節(jié)省設(shè)備投資近一半，振動(dòng)大大減少，安全性大大提高，具有較小的壓力降，節(jié)省動(dòng)力。本實(shí)用新型尤其適用于直徑較大的換熱器。 螺旋折流板換熱器 陳世醒 2004.7.30 S一種可廣泛應(yīng)用于石油化工等領(lǐng)域膜狀冷凝的螺旋折流板冷凝器

18、。該冷凝器利用螺旋折流板特殊的折流形式、倒“V”形阻流板結(jié)構(gòu)及優(yōu)化后的螺旋升角改變蒸汽的流速和流向，減薄作為冷凝過程控制熱阻的液膜的厚度。特殊的冷凝管排列方式，可以減少垂直列上的管子數(shù)目，促使冷凝液沿下排管子的切向流過，從而最大限度地抑制液膜的生成速度，使冷凝傳熱系數(shù)得到最大幅度的提高，冷凝傳熱速率顯著增大。特點(diǎn)在于：管束由螺旋折流板與倒“V”形阻流板相間連接而成，其螺旋升角的大小可根據(jù)工藝要求確定。當(dāng)螺旋升角小于25度時(shí)，可采用常規(guī)全封閉三角形阻流板。冷凝管采用了同現(xiàn)有冷凝管排列方式不同的旋轉(zhuǎn)排列方式，此種排列方式可促使冷凝液沿下排管子的切向流過。 阻流板結(jié)構(gòu)示意圖特殊管排列方式一種新型接管方式的螺旋折流板列管式換熱器 宋小平 裴志中 李娟 2004.11.10 S本實(shí)用新型提供了一種新型接管方式的螺旋折流板列管式換熱器，這里選用的接管設(shè)置方式，針對以前大量應(yīng)用的在殼體垂直方向設(shè)置接管的方式，改進(jìn)為在殼體側(cè)邊緣到殼體垂直中心線之間垂直進(jìn)口接管，第一塊折流板置于殼體上部接管一側(cè)，使進(jìn)入殼程的介質(zhì)迅速接觸折流板而不需要大角度的改變流動(dòng)方向，以此來達(dá)到較少壓力降、增加換熱效率的目的。特征在于：新的開口接管設(shè)置在殼體垂直方向中心線與殼體邊緣之間且接管中心線垂直于殼體橫向中心線。這樣介質(zhì)進(jìn)入殼體立即接觸第一塊折流板，以小于40度的角度被引導(dǎo)進(jìn)入螺旋流狀態(tài)以達(dá)到大幅度降低壓力降、提