螺旋折流板换热器之欧阳总创编.docx

1、螺旋折流板换热器之欧阳总创编2014.7.23时间：2021.02.13创作：欧阳总宋小平 裴志中 2006.6.2 S防短路螺旋折流板管壳式换热器螺旋折流板的一周螺旋，仍有X块折流板连续组成，但每一块折流板直边，增加一至二排管距宽度C。组装时重叠搭接部分由同根管子穿过，为避免接触点干涉，在交叉处开一宽度为C的缺口以便相邻两螺旋折流板相交。这种交叉重叠搭接方式接续，可以对流经管束的介质起到引导作用，减少两相邻扇形板直边交叉形成三角形空间的短路现象，同时强化了折流板之间的连续性，避免了装配时的径向分离。防短路螺旋折流板搭接形式示意图华南理工大学 徐白平 江楠 2006.1.20 F复杂流场螺旋折

2、流板换热器及其减阻强化传热方法换热器内螺旋折流板由与换热器中心轴线倾斜的椭圆扇形板拼接成单螺旋或双螺旋状，位于壳体中心；外螺旋折流板为与换热器中心轴线倾斜的椭圆环扇形板拼接成螺旋状，位于内螺旋折流板外围。该换热器利用内外螺旋折流板不同结构的导流作用，引入复杂流场，改善流体在壳体内壁附近及折流板背风侧的流动状态，强化壳体处与中心外围区域的混合，提高流体在换热器内整体湍动程度，较大幅度地提高壳程的传热膜系数，提高换热器的有效利用面积，强化壳程传热。换热器结构加工、装配、维护方便，制造成本低，突破了限制螺旋折流板向大流量操作的瓶颈，节能降耗，市场前景好。一种管壳式换热器王秋旺 贺群武 2003.10

3、.17 F本发明涉及一种管科式换热器，主要应用于气体压缩机中间冷却器。包括一个壳体，位于壳体中心的中心气体通道，分别位于壳体两端的两个挡板，一束平行固定于两个挡板之间的内翅片管束，位于壳侧的冷却水入口和冷却水出口，若干位于内翅片管束和外壳之间的螺旋形折流板，翅片管两端固定于两块挡板之间，中心气体通道与前后两个挡板以及壳侧外壳共轴，其中，每个内翅片管包括外管，堵塞的芯管和内翅片，内翅片管中的内翅片采用弯曲形状翅片。本发明所采用螺旋形折流板和内翅片管采用锯齿形翅片或者螺旋形翅片的结构方式，可以使得换热器更加紧凑，换热效率更高，而且壳侧结垢少，使用寿命增加。（其内部芯管也作为换热空间利用。）一种内外

4、翅片管换热器 王秋旺 田林 2005.10.31 F该装置主要用于气气换热，特别是高温高压下的工况，包括一个壳体，分别位于壳体两端的两个管板，一束平行固定于两个管板之间的内翅片管束，起固定管束和导流作用的挡板，位于壳体的气体的进口与出口，以及在换热管外设置的不同形式的翅片，包括平板式连续翅板，波纹式连续翅板以及在其上开缝，开孔，安装纵向涡发生器或者百叶窗所形成的翅片，此外，还可安装螺旋状翅片。每个换热管包括外管，内翅片堵塞的芯管，内翅片包括波纹形内翅片，锯齿形内翅片，带突起的内翅片以及打孔翅片。本发明能够在满足换热要求的前提之下，同时能够满足承受较高的绝对压力或者故障状态下较高的相对压力的要求

5、，防止换热器发生胀裂。(该专利的启示：可应用于壳程压力较高的场合，立式管壳式换热器，壳程流体流动方向为自下而上)带有纵向涡发生发生器的连续形平板式板翅内外翅片管换热器螺旋折流板换热器 杨杰辉 1997.10.15 S在该专利中给出螺旋折流板结构尺寸的计算方式，是最原始的非连续性的螺旋折流板换热器的结构形式。螺旋折流板换热器杨杰辉 1998.5.12 S 该实用新型螺旋折流板基本元件采用呈半椭圆形或扇形平面板替代难以实现及加工的螺旋形曲面，螺旋折流板在结构方式上可排列出各相邻折流板呈双螺旋的结构形式。可灵活适应及满足不同应用场合及对设计性能的要求。螺旋折流板可实现壳侧流体呈连续柱塞状螺旋流动，克

6、服垂直弓形折流板存在的传热死去，克获得有效地强化传热及降低阻力的效果。（启示在于对于非连续形螺旋折流板存在的漏流问题，四分螺旋折流板换热器采用在相邻折流板之间加焊搭接板，二分螺旋折流板换热器则加焊阻流板。）螺旋折流板换热器 杨杰辉 1999.3.31 S这种螺旋折流板换热器，一个螺距由两块半椭圆形平面板构成双螺旋结构，在上下两组半椭圆形板所构成的中分面上设有平行四边形的阻流板，此阻流板使壳侧流体呈两股互不相混的连续螺旋形流动，在入口处及出口处设有挡板或中向隔板。本实用新型提出了壳体中流体的流动分为单程和双程两种方式。从而可实现在允许压降的条件下，追求更高的传热速率。可有效地提高放热系数和阻力降

7、的比值，降低设备投资费用，减少维修费用和延长期维修周期。.这种新型结构可满足在工艺设计中有可能选用两个细长换热器实现壳侧双程流动的场合，而可采用这种结构的一个换热器来替代，减少了换热器的数量，可相应地减少壳体金属耗量，配管、安装及维修增加的工作量。该螺旋折流板结构型式的创新是提出了壳体中流体的流动分为单程和双程两种方式。单程流动方式是以由半椭圆形板组成双螺旋组合方式中，两组双螺旋折流板在壳体中分面上交叉形成一个平行四边形的截面，在此截面上设置一块平行四边形的阻流板，将相邻四块半椭圆形半长轴相连接，在阻流板两侧形成两个独立的螺旋形通道，并在进口及出端两交叉半椭圆形折流板间加装三角形挡板，实现壳侧

8、流体从壳体一端接管进口及在另一端接管出口的单程流动方式。双程流动方式的是上述结构的基础上，将入口挡板改变为一块由三角形和长方形两部分组成的楔形板，把壳体一端流体进口处分隔为两个独立空间，并在挡板及阻流板两侧形成两个独立的螺旋形通道，壳侧流体只能在其中一个通道中作螺旋流动，直至在壳体另一端的自由空间中折返到另一个通道中作螺旋流动，返回到出口处的另一个空间，由接管排出。由此，壳体上进出口接管均装在壳体一侧，实现壳侧流体双程流动方式。单程流动双程流动管壳式螺旋折流板换热器 赵维 王声文 许成范 1999.8.20 S一种用于石油、石化、化工、动力、冶金等工业部门的管壳式卧式螺旋折流板换热器，由固定管

9、板1、浮动管板2、螺旋折流板3、4、换热管束5等组成，换热管束5置于固定管板1和浮点管板2之间，并穿过螺旋折流板3、4，螺旋折流板3、4盘绕在固定管板1和浮动管板2之间。螺旋折流板使得介质压力降很小，没有传热死区；传热系数与壳程压降比值提高60%；可降低操作运行能耗。螺旋折流板波纹管束热交换器 2001.8.27 丁浩 关忠义 S一种螺旋折流板波纹管束热交换器,所述热交换器有一个壳体1，在壳体1靠近两端的部分分别相对设置介质的进、出口，在壳体l的两个端部分别设置两个管板4，主要特点是：在热交换器的轴向平行设置波纹换热管2，波纹换热管2的两端分别与两个管板4垂直连接，波纹换热管2之间平行排列呈束

10、状。在介质的进出口之间设置螺旋式分布的扇形折流板3.该换热器效率高，具有自洁功能，结构紧凑，占地面积小。所述的螺旋折流板波纹管束热交换器,其特征在于:所述的螺旋是单、双螺旋。所述的波纹换热管(2)是弧线管、螺旋管。热交换器包括定距管(6)，所述的定距管(6)在其两个端部的周边分别与扇形折流板(3)垂直连接。所述的热交换器包括定位杆(5)，所述定位杆(5)穿过所述定距管(6)，所述定位杆(5)的两端分别与管板(4)垂直连接。波纹换热管(2)是金属波纹换热管，所述的金属是紫铜、不锈钢、铝、碳钢。螺旋折流板珠状冷凝换热管束换热器 2002.08.29 丁浩 马力 S与上述所讲的换热器的不同在于换热管

11、束，在本专利中，作者采用的珠状冷凝换热管束（材质为镍基渗层管、铜基合金管）珠状冷凝换热管是采用镍基渗层管和铜基合金管导热性能好、热阻小金属力学性能和防腐性强，主要用于石油化工、火力发电和冶金等工业部门。这种换热器具有自洁作用，结构紧凑，占地面积小，是综合传热效率高的换热器。管壳式螺旋折流板换热器 高磊 于显庆 王声文 2002.11.12 S特点在于壳体与换热管束外围的空隙处增设异型换热挡管，异型换热挡管与换热管束一样，固定于浮动管板和固定挡板之间，并穿过螺旋折流板，且靠近壳体的内壁。该专利设计合理，既保留了现有管壳式螺旋折流板换热器压力降小、无传热死区的优点，又防止了壳体中外侧流体的短路，增

12、大了换热面积，强化了流体在换热管表面的不稳定流动状态，大大提高了换热效率。（该结构的启示：为防止壳体中外侧流体的短路，在壳体的外侧设置异型换热挡管。）一种改进型螺旋折流板换热器 2002.6.12 宋小平 裴志中 S该实用新型提供了一种改进型螺旋折流板换热器。在折流板为两块时，折流板和垂直于换热管的垂线间夹角为045度；在折流板为四块时，折流板和垂直于换热管轴线的垂线间的夹角为度，具有本实用新型倾斜角度的折流板换热器的效率大为提高，进一步减少了污垢沉积，延长了检修周期。（在专利中明确提到了螺旋折流角对换热性能的影响。）带中心管的螺旋折流板管壳式换热器 朱加贵 姜卫忠 桑志富 2003.02.1

13、8 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搭接，也可间隔一定距离。螺旋折流板由一组或两组折流板组成单螺旋或双螺旋折流板，形成单螺旋或双螺旋通道。换热管束由异型管所组成，该异型管包括内翅片管和外翅片管，螺旋槽纹管、螺旋内肋片管。螺旋波纹管、横纹管、多孔表面换热管。管束排布为三角形布管、转角三角形布管、正方形布管、转角正方形和同心圆环布管等、中心管是换热器中心的一根管子，其直径为管壳式换热器壳体直径的5%30%。换热器可以是固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管换热器等结构形式。螺旋折流板异型管束管壳式换热器 朱加贵 姜卫忠 桑芝富 2003.02.18 S（仅是与上述专利的名字

14、不一样而已）螺旋折流板换热器 陈世醒 赵亮 2003.6.10 S螺旋折流板换热器包括壳体3、换热管7、螺旋折流板2、定矩管1、阻流板4、支撑板5和管板6，螺旋折流板2是由多块准扇形板顶角搭接而成。侧倾角的定义为：螺旋折流板所在平面与其投影平面的夹角，在此基础上，将螺旋折流板再向流体流动方向即轴向后倾某个角度，该角定义为后倾角。和的大小可直接影响螺距的尺寸，其本质是影响流体流动阻力和传热性能；设D为管束外径，通常情况下，螺距Hs=SD（tg+tg）/2。该实用新型的目的是提供一种能够降低流体流动阻力，提高换热效率的螺旋折流板换热器。本实用新型的方案是：螺旋折流板换热器包括壳体、换热管、螺旋折流

15、板、定矩管、阻流板、支持板和管板、壳体内的螺旋折流板、定矩管、阻流板和支持板构成一螺旋刚体，固定在壳体两端管板之间的换热管在螺旋折流板中穿过。本实用新型的螺旋折流板是由多块扇形板顶角搭接而成，每块准扇形板与其投影平面形成侧倾角和后倾角，且0，45，每两块准扇形板之间有一块阻流板。曲面螺旋折流板换热器 陈世醒 赵亮 2003.7.15 S本实用新型公开了一种曲面螺旋折流板换热器，它包括管壳、换热管束、螺旋折流板和管板，其中螺旋折流板为曲面螺旋叶片，它由光滑连续的曲面构成；管壳中心有贯穿折流板的中心管，中心管固定在两端管板上。本实用新型由于不存在阻流板，流体在螺旋折流板中呈连续柱塞状螺旋流动，阻力

16、小，能源消耗低，在能源日趋紧张的今天更有其使用价值。由于流体在螺旋通道内畅通无阻而不易结垢，节省了许多维修清理时间和费用。其特征在于螺旋折流板叶片由多块去面板构成，一个螺距的曲面板为4块，构成螺旋折流板叶片的曲面板之间为对接（搭接）。曲面螺旋折流板换热器的制造工艺流程：1. 利用解析法求得一个螺旋的展开下料图2. 一个螺旋下料后在与中心管等径的芯管上热煨成型，用薄刀片等分切割成单片。3. 周边打磨。4. 将68块压和后电焊在一起。5. 压和后的板块放入钻模钻孔。钻模钻孔的关键是控制相邻孔距误差和孔距的累积误差，否则将给穿管的工作带来困难。6. 钻孔后磨掉焊点，单块倒角清除毛刺。7. 组对要在胎

17、具上进行，控制管束的平直度支撑板，管板面应与中心管相垂直。一种螺旋折流板管壳式换热器 王正方 2003.10.30 S一种螺旋折流板管壳式换热器，其特征在于其换热壳体内的每片折流板为呈四分之一圆的扇形板，扇形板的圆心点垂直固定在中心管上，每片折流板与穿过其上的换热器斜交，在壳体内排布呈螺旋形，壳程入口接管相对壳体轴线偏心布置。与同规格尺寸的普通换热器相比，本实用新型的换热效率提高近一倍，制造成本相差不大，节约占地面积，节省设备投资近一半，振动大大减少，安全性大大提高，具有较小的压力降，节省动力。本实用新型尤其适用于直径较大的换热器。螺旋折流板换热器 陈世醒 2004.7.30 S一种可广泛应用

18、于石油化工等领域膜状冷凝的螺旋折流板冷凝器。该冷凝器利用螺旋折流板特殊的折流形式、倒“V”形阻流板结构及优化后的螺旋升角改变蒸汽的流速和流向，减薄作为冷凝过程控制热阻的液膜的厚度。特殊的冷凝管排列方式，可以减少垂直列上的管子数目，促使冷凝液沿下排管子的切向流过，从而最大限度地抑制液膜的生成速度，使冷凝传热系数得到最大幅度的提高，冷凝传热速率显著增大。特点在于：管束由螺旋折流板与倒“V”形阻流板相间连接而成，其螺旋升角的大小可根据工艺要求确定。当螺旋升角小于25度时，可采用常规全封闭三角形阻流板。冷凝管采用了同现有冷凝管排列方式不同的旋转排列方式，此种排列方式可促使冷凝液沿下排管子的切向流过。阻

19、流板结构示意图特殊管排列方式一种新型接管方式的螺旋折流板列管式换热器 宋小平 裴志中 李娟 2004.11.10 S本实用新型提供了一种新型接管方式的螺旋折流板列管式换热器，这里选用的接管设置方式，针对以前大量应用的在壳体垂直方向设置接管的方式，改进为在壳体侧边缘到壳体垂直中心线之间垂直进口接管，第一块折流板置于壳体上部接管一侧，使进入壳程的介质迅速接触折流板而不需要大角度的改变流动方向，以此来达到较少压力降、增加换热效率的目的。特征在于：新的开口接管设置在壳体垂直方向中心线与壳体边缘之间且接管中心线垂直于壳体横向中心线。这样介质进入壳体立即接触第一块折流板，以小于40度的角度被引导进入螺旋流

20、状态以达到大幅度降低压力降、提高换热效率的目的壳体中心线上设置进口接管示意图壳体垂直方向中心线与壳体边缘之间设置进口接管示意图螺旋折流板支撑波槽管束换热管 阎昌琪 黄渭堂 孙中宁 吴国辉 2004.12.30 S本实用新型公开了一种螺旋折流板支撑波槽管束换热器，它包括换热器壳体、螺旋折流板、波槽传热管、管板、封头及壳程进出口接管，其特征在于采用具有双侧强化换热能力的波槽传热管替代传统的光华传热管，并穿过连续曲面螺旋折流板上的透孔而被固定和支撑，换热器壳体中心由贯穿折流板的中心轴管，中心轴管插入并固定在两端管板的中心孔中。与传统的换热器相比，本实用新型具有传热效率高、壳程流动阻力小等特点，实现了强化换热技术与新型折流板支撑时间：2021.02.13创作：欧阳总