阅读说明：本技术 一种高效的折流板式热交换器 (Efficient baffle plate type heat exchanger ) 是由 李娟� 王明帅 陈智龙 赵兴霞 张想花 李春锋 魏代文 于 2021-08-10 设计创作，主要内容包括：一种高效的折流板式热交换器,本发明涉及热交换器技术领域,筒体的左侧底部贯通连接有壳程介质进口,筒体的右侧顶壁贯通连接有壳程介质出口；左右两侧的管板之间贯通连接有若干根换热管,换热管的两端与左右两侧管箱贯通设置；拉杆的一端固定在左侧的管板上；所述折流板组由“7”字形折流板和“X”形折流板构成；“X”形折流板设置在筒体内部左端,且位于壳程介质进口的右侧；数个“7”字形折流板从左至右等距设置在位于“X”形折流板右侧的筒体内。有效改变了介质在壳程中的行走路径,增大了壳程介质与管程介质的热交换时间,使得热量交换更彻底；热交换效率高,热能得到比较大的利用、结构紧凑。(The invention relates to a high-efficiency baffle plate type heat exchanger, which relates to the technical field of heat exchangers.A shell side medium inlet is connected to the bottom of the left side of a cylinder in a penetrating way, and a shell side medium outlet is connected to the top wall of the right side of the cylinder in a penetrating way; a plurality of heat exchange tubes are connected between the tube plates on the left side and the right side in a run-through manner, and two ends of each heat exchange tube are arranged in a run-through manner with the tube boxes on the left side and the right side; one end of the pull rod is fixed on the left tube plate; the baffle group consists of a 7-shaped baffle plate and an X-shaped baffle plate; the X-shaped baffle plate is arranged at the left end in the cylinder and is positioned at the right side of the shell side medium inlet; a plurality of 7-shaped baffle plates are arranged in the cylinder body on the right side of the X-shaped baffle plate from left to right at equal intervals. The traveling path of the medium in the shell pass is effectively changed, and the heat exchange time of the shell pass medium and the tube pass medium is prolonged, so that the heat exchange is more thorough; high heat exchange efficiency, large utilization of heat energy and compact structure.)

一种高效的折流板式热交换器

技术领域

本发明涉及热交换器技术领域，具体涉及一种高效的折流板式热交换器。

背景技术

换热器(亦称为热交换器或热交换设备)是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用。

折流板是提高换热器工效的重要部件。折流板即用来支撑换热管，又使壳程介质产生理想的流速，还可以减少换热管无支撑跨距避免流体诱导振动，折流板在换热器壳程设计中无论是对传热还是对压降都占有重要位置，因此合理的折流板设计将会在传热和压降上都取得比较满意的效果。

目前的折流板排布均采用单一结构形式，其行程短，热量交换时间短，效率低；且传统的水平折流板壳程存在盲区（管板与筒体所形成的死角），导致热交换效率低。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供了一种高效的折流板式热交换器，有效改变了介质在壳程中的行走路径（部分出现逆流、流程增长），增大了壳程介质与管程介质的热交换时间，使得热量交换更彻底；热交换效率高，热能得到比较大的利用、结构紧凑。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：它包含管箱、管板、筒体、换热管、拉杆和折流板组；筒体的左右两端均固定有管板，管板的外侧均固定有管箱，位于左侧的管箱的底部贯通连接有管程介质出口，位于右侧的管箱的顶部贯通连接有管程介质进口；筒体的左侧底部贯通连接有壳程介质进口，筒体的右侧顶壁贯通连接有壳程介质出口；左右两侧的管板之间贯通连接有若干根换热管，换热管的两端与左右两侧管箱贯通设置；拉杆的一端固定在左侧的管板上；所述折流板组由“7”字形折流板和“X”形折流板构成；“X”形折流板设置在筒体内部左端，且位于壳程介质进口的右侧；数个“7”字形折流板从左至右等距设置在位于“X”形折流板右侧的筒体内，且相邻两个“7”字形折流板以筒体的主轴线呈前后对称设置，“7”字形折流板其中一板体的侧边与筒体的内壁相邻设置；“7”字形折流板和“X”形折流板中的每个板体均垂直于水平面且均与筒体的主轴线呈45°角设置；上述“7”字形折流板和“X”形折流板上均开设有若干个椭圆形换热管孔，上述换热管穿设并固定在椭圆形换热管孔中，上述拉杆穿设并固定在“7”字形折流板和“X”形折流板中开设的拉杆孔中。

优选地，所述“7”字形折流板由一号板体和二号板体构成，一号板体的一边缘固定在二号板体的一边缘上，两者连接处设置于筒体的主轴线上。

优选地，所述“X”形折流板由三号板体、四号板体和五号板体构成；三号板体和四号板体呈同一直线设置且分别固定于五号板体的两侧壁上，且三者连接处设置于筒体的主轴线上。

本发明的工作原理：需要进行热交换的两种介质分别从管程介质进口、壳程介质进口进入管箱以及筒体内，进入管箱内的介质经过管板后，进入换热管，并向左侧的管箱内流入，换热后由左侧的管箱下部的管程介质出口流出；进入筒体内的介质经过折流板组所形成的通道中，部分介质经过“X”形折流板中的五号板体阻挡发生逆流，再向右流动，经过三号板体阻挡发生紊流，再继续沿着若干个“7”字形折流板所构成的通道向右流动；另一部介质经过“X”形折流板中的四号板体的阻挡发生逆流，再沿着筒体内壁向右流动，经过五号板体的阻挡发生逆流，再经过四号板体的阻挡并沿着四号板体的边缘向筒体内部后方流动，最后与被五号板体阻挡发生逆流的部分介质汇合，并一同向右流动，最后在最右侧的“7”字形折流板阻挡作用下发生紊流，最终由壳程介质出口流出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、进入筒体内的介质部分出现逆流、紊流，有效增长了介质通过筒体所经过的路程，延长了壳程介质与管程介质的热交换时间，使得热量充分交换；

2、壳程介质流速和方向周期性改变，加强壳程介质混合，进一步提高热交换率；

3、管板与筒体所形成的的角往往是热交换器的盲区（死角），此处几乎不参与热交换，是能源、资源浪费，采用本发明中的折流板组，经过多次折流、碰撞，使得换热器壳程无盲区，换热面积得到有效利用。

附图说明

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图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的左视图。

图4是本发明中管箱、筒体以及折流板组的结构示意图。

图5是本发明中一号板体的结构示意图。

图6是本发明中二号板体的结构示意图。

图7是本发明中三号板体的结构示意图。

图8是本发明中四号板体的结构示意图。

图9是本发明中五号板体的结构示意图。

图10是本发明中椭圆形换热管孔的开设位置示意图。

图11是本发明中“7”字形折流板和“X”形折流板与拉杆、换热管相交角度示意图。

附图标记说明：

管箱1、管程介质出口1-1、管程介质进口1-2、管板2、筒体3、壳程介质进口3-1、壳程介质出口3-2、换热管4、拉杆5、折流板组6、“7”字形折流板6-1、一号板体6-1-1、二号板体6-1-2、“X”形折流板6-2、三号板体6-2-1、四号板体6-2-2、五号板体6-2-3、椭圆形换热管孔6-3。

具体实施方式

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下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，以描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图11所示，本具体实施方式采用如下技术方案：它包含管箱1、管板2、筒体3、换热管4、拉杆5和折流板组6；筒体3的左右两端均固定有管板2，管板2的外侧均固定有管箱1，位于左侧的管箱1的底部贯通连接有管程介质出口1-1，位于右侧的管箱1的顶部贯通连接有管程介质进口1-2；筒体3的左侧底部贯通连接有壳程介质进口3-1，筒体3的右侧顶壁贯通连接有壳程介质出口3-2；左右两侧的管板2之间贯通连接有若干根换热管4，换热管4的两端与左右两侧管箱1贯通设置；拉杆5的一端固定在左侧的管板2上；所述折流板组6由“7”字形折流板6-1和“X”形折流板6-2构成；“X”形折流板6-2设置在筒体3内部左端，且位于壳程介质进口3-1的右侧；数个“7”字形折流板6-1从左至右等距设置在位于“X”形折流板6-2右侧的筒体3内，且相邻两个“7”字形折流板6-1以筒体3的主轴线呈前后对称设置，“7”字形折流板6-1其中一板体的侧边与筒体3的内壁相邻设置；“7”字形折流板6-1和“X”形折流板6-2中的每个板体均垂直于水平面且均与筒体3的主轴线呈45°角设置；上述“7”字形折流板6-1和“X”形折流板6-2上均开设有若干个椭圆形换热管孔6-3，上述换热管4穿设并固定在椭圆形换热管孔6-3中，上述拉杆5穿设并固定在“7”字形折流板6-1和“X”形折流板6-2中开设的拉杆孔中。

作为优选方案，更进一步地，所述“7”字形折流板6-1由一号板体6-1-1和二号板体6-1-2构成，一号板体6-1-1和二号板体6-1-2为从同一个椭圆形板体中截取的两部分（参看图5-图6）；一号板体6-1-1的一边缘固定在二号板体6-1-2的一边缘上，两者连接处设置于筒体3的主轴线上。

作为优选方案，更进一步地，所述“X”形折流板6-2由三号板体6-2-1、四号板体6-2-2和五号板体6-2-3构成；三号板体6-2-1、四号板体6-2-2和五号板体6-2-3为从同一个椭圆形板体中截取的三部分（参看图7-图9）；三号板体6-2-1和四号板体6-2-2呈同一直线设置且分别固定于五号板体6-2-3的两侧壁上，且三者连接处设置于筒体3的主轴线上。

本具体实施方式的工作原理：需要进行热交换的两种介质分别从管程介质进口1-2、壳程介质进口3-1进入管箱1以及筒体3内，进入管箱1内的介质经过管板2后，进入换热管4，并向左侧的管箱1内流入，换热后由左侧的管箱1下部的管程介质出口1-1流出；进入筒体3内的介质经过折流板组6所形成的通道中，部分介质经过“X”形折流板6-2中的五号板体6-2-3阻挡发生逆流，再向右流动，经过三号板体6-2-1阻挡发生紊流，再继续沿着若干个“7”字形折流板6-1所构成的通道向右流动；另一部介质经过“X”形折流板6-2中的四号板体6-2-2的阻挡发生逆流，再沿着筒体3内壁向右流动，经过五号板体6-2-3的阻挡发生逆流，再经过四号板体6-2-2的阻挡并沿着四号板体6-2-2的边缘向筒体3内部后方流动，最后与被五号板体6-2-3阻挡发生逆流的部分介质汇合，并一同向右流动，最后在最右侧的“7”字形折流板6-1阻挡作用下发生紊流，最终由壳程介质出口3-2流出。

与现有技术相比，本具体实施方式的有益效果是：

1、进入筒体内的介质部分出现逆流、紊流，有效增长了介质通过筒体所经过的路程，延长了壳程介质与管程介质的热交换时间，使得热量充分交换；

2、壳程介质流速和方向周期性改变，加强壳程介质混合，进一步提高热交换率；

3、管板与筒体所形成的的角往往是热交换器的盲区（死角），此处几乎不参与热交换，是能源、资源浪费，采用本发明中的折流板组，经过多次折流、碰撞，使得换热器壳程无盲区，换热面积得到有效利用。

对于本领域的技术人员来说，其可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改、部分技术特征的等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。