螺旋折流板换热器.
搭接方式对螺旋折流板换热器壳程性能的影响

文 章 编 号 :O 3 一l 5 (0 1 2 3 7 6 4 8 l7 2 1 )1 —3 6 ~0
Ef e t f b f l o ne to a e n s l sd r o m a e o f c so a fe c n c i n m nn r o he l i e pe f r nc f —
Ab t a t A D u rc li v s i a i n f rh a x h n e t e ia a f swa a re u o s u y t e sr c : 3 n me ia n e tg t o e te c a g rwi h l l fl s c r id o tt t d h o h c b e
e f c s o b fl c ne ton fe t f a fe on c i ma e o s e ls d fow nd nn r n h l— i e l a he t r n f r h r c e itc u e t s m e a t a s e c a a t rs is nd r he a
第6 2卷 第 1 2期 21 0 1年 1 2月
化
工 学
报
V o.6 No.1 1 2 2
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l 研究论文1搭接 方 式对 螺旋 折 流板 换 热器 壳程 性 能 的影 响
关 键 词 :螺 旋 折 流 板 ;连 续 搭 接 ;交 错 搭 接 ;换 热 器
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螺旋板式换热器的工作原理

螺旋板式换热器的工作原理
螺旋板式换热器是一种高效、紧凑的换热设备,其工作原理可以概括为以下几步:
1. 流体进入换热器
流体(通常是液体或气体)通过进口进入螺旋板式换热器。
2. 流体在板片/螺旋通道中流动
螺旋板式换热器的核心是一套由板片和螺旋通道组成的热交换单元。
流体在这些通道中逐渐升温或降温,以完成加热或冷却过程。
3. 热量传递
当流体经过热交换单元时,热量将从一个流体(热量传递的源)传递到另一个流体(需要吸热的目标)中。
4. 流体出口
完成热量传递后,流体通过出口离开换热器。
此时,加热的流体会变成高温状态,而冷却的流体则变成低温状态。
螺旋板式换热器之所以能够高效紧凑,是因为它利用了螺旋通道和板片创造了数百个微小的热交换通道。
这些通道的紧密排列使得螺旋板式换热器可以在相对较小的空间内完成大量的热量传递。
此外,螺旋板式换热器具有结构紧凑、内部无死角、清洗方便等优点,因此广泛
应用于化工、制药、食品、冶金、石化等众多行业中。
总之,螺旋板式换热器主要利用螺旋通道和板片进行热量传递,采用紧凑的结构设计实现高效的换热过程。
通过合理的流体进出口设计和传热原理的运用,螺旋板式换热器可以满足不同工业领域中的各种换热需求。
换热器折流板的作用

换热器折流板的作用
换热器折流板的作用主要有两个:
1.提高管外流体给热系数:通过在壳体内安装一定数量的折流板,可以迫使流体按规定路径多次错流通过管束,使湍流程度大为增加,从而提高管外流体的速度,增加流体与管束的接触面积,进而提高管外流体的给热系数。
2.支撑固定管束:折流板不仅起到支撑作用,还可以防止流体短路,增加流体速度。
通过在两端封头内设置适当隔板,将全部管子平均分隔成若干组,这样流体可每次只通过部分管子而往返管束多次,使管程增加。
螺旋折流板换热器管束及管板的结构设计

图 8 螺旋 折流板在壳体 内安装方位
螺旋折流板尺寸可 由该椭 圆所确定的椭 圆方 程求得 , 见图 9 。 从 图 9可 以看 出 ,螺 旋 折 流板 尺 寸参 数 、 R 与其投影图上对应尺寸参数相等 。弦高 A的计算
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炼 油 与 化 工 20 0 8年 第 2期
REF NI I NG AND C HEMI CAL I NDUS TRY 3 9
螺旋折流板换热器管束及 管板 的结构 设计
国德 文 , 邢 芳 , 晓凤 刘
( 大庆石油化工机械厂 , 黑龙江 大庆 1 3 1 ) 6 7 1
热器》 的有关规定【 但为保证螺旋折流板的稳定 , 2 ] , 每块螺旋折流板上最少应布置 3 根拉杆 ,螺旋折
流板的中心安装部位须加工与中心管相配的圆弧 缺 口 , 图 4 见 。
9 ̄ 0
防 冲 杆 的 上 表 面 到 壳 体 内壁 的距 离 应 大 于 1 / 管外 径 , 排 列后 的防 冲 面应 为 接管外 径 加 4接 其
1螺 旋折 流 板的几 何形 状
螺旋 折 流 板换 热 器 的折 流 板 为 准 扇形 。与 壳 体 横截 面有 一 定 的安 装倾 角 仅, 在 壳体 横 截面 上 其 的投影 刚好 为 1 / 4圆面 。 图 1 见 。
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图 2壳 体 内 螺旋 折 流板 排 列
2 螺 旋折 流板 间距
3 拉杆 及定 距管
螺旋折流板是基于这样一种思想 :通过改变壳程 侧折流板 的布置 , 使壳程侧流体呈连续 螺旋 流动 ,
因此 , 想 的折 流板 布置 应该 为 连 续 的 螺旋 曲 面 。 理 但 是 , 旋 曲 面加 工 困难 , 且 换热 管 与折 流 板 的 螺 而
螺旋板换热器板间距要求___概述说明以及解释

螺旋板换热器板间距要求概述说明以及解释1. 引言1.1 概述螺旋板换热器是一种高效的换热设备,广泛应用于各个领域,如化工、制药、食品等。
在螺旋板换热器中,板间距是一个重要的参数,它直接影响着换热器的传热性能和运行效率。
因此,正确选择和控制螺旋板换热器的板间距对于提高换热器的性能至关重要。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面来讨论螺旋板换热器板间距要求:首先介绍螺旋板换热器的基本原理(2.1节),然后分析板间距对螺旋板换热器性能的影响(2.2节),最后阐述如何确定和选择合适的螺旋板换热器板间距(2.3节)。
最后,在结论部分(3节)总结了螺旋板换热器在板间距方面的要求,并提出了未来设计上的建议。
1.3 目的本文的目的是为读者提供关于螺旋版换热器板间距要求方面的详尽说明,以帮助工程师和设计人员正确选择适合的板间距,提高换热器性能,并为未来的设计提供指导。
通过本文的阐述,读者将能够全面了解螺旋板换热器板间距与性能之间的关系,并掌握正确选择螺旋板换热器板间距的方法和原则。
2. 正文:2.1 螺旋板换热器的基本原理螺旋板换热器是一种高效的热交换设备,通过在两侧的螺旋板间进行流体传热,在相对较小的尺寸下实现了较大的热交换面积。
其工作原理是通过将冷介质和热介质分别流经不同的通道,使其在螺旋板之间进行对流传热。
2.2 板间距对螺旋板换热器性能的影响板间距是指相邻两个螺旋板之间的距离,它对螺旋板换热器的性能具有重要影响。
首先,较小的板间距可以提高流体之间的传热系数,因为流体在较小通道中更加紧凑,传热效果更好。
其次,过大或过小的板间距都会导致流体局部速度过快或过慢,从而降低传热系数。
因此,在设计和选择螺旋板换热器时,需要考虑合适的板间距。
2.3 螺旋板换热器板间距的要求与选择方法确定合适的螺旋板换热器板间距需考虑多个因素。
首先是流体特性,包括流体的物理性质、流量和温度等。
不同流体在换热过程中具有不同的传热特性,因此需根据实际情况选择合适的板间距。
螺旋板式换热器原理

螺旋板式换热器原理
螺旋板式换热器是一种常用的换热设备,其原理基于热传递和流体力学。
螺旋板式换热器通过将热传递表面进行螺旋排列,从而实现高效的换热。
首先,让我们从结构原理方面来解释螺旋板式换热器的工作原理。
螺旋板式换热器由两个平行的金属板组成,它们通过一系列螺旋形的金属带连接在一起。
这种结构可以形成一系列通道,热交换的两种流体分别通过这些通道流动。
其中一种流体通过螺旋通道的中心,而另一种流体则通过相邻的螺旋通道。
这种设计增加了热交换表面积,提高了换热效率。
其次,从传热原理来看,螺旋板式换热器利用了流体间的对流和传导来实现热量的传递。
当两种流体在螺旋通道中流动时,它们之间会发生热量的传递。
热量会从温度较高的流体传递到温度较低的流体,直到两种流体达到热平衡。
这种热传递过程可以实现高效的换热,使得螺旋板式换热器在许多工业领域得到广泛应用。
此外,螺旋板式换热器还可以根据具体的工艺要求进行优化设计,包括通道的宽窄、螺旋角度、板材材质等。
这些设计参数会直
接影响换热器的换热效率和传热能力。
总的来说,螺旋板式换热器的原理基于结构设计和热传递原理,通过优化设计和流体力学原理实现高效的热量传递和换热,广泛应
用于化工、石油、食品等工业领域。
希望这个回答能够全面地解释
螺旋板式换热器的工作原理。
螺旋折流板换热器壳侧结构改进及模拟研究

是时均旋转率张量 :
12 雷诺应 力模 型 ( S . R M)
在螺旋 折流板换 热器 壳侧 ( ) 程 的流体流
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C1 . =3 4, C 2=4 2, . C =1 3, 3 . C 5=0 4 . C1 =1 8 . C 3=0 8 . C 4= 1 2 .5
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《 化工装备技术》 第 2 7卷 第 5 20 期 06年
3 7
螺 旋 折 流 板换 热器 壳侧 结构 改进及 模 拟 研 究
何军 民 沈 人杰 冯 霄
( 西安交通大学化工 系)
摘
要 改进 了螺旋折流板换热器的结构 ,在常规结构的壳侧增加环形挡板。采用
其中
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3 8
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螺旋折流板换热器壳侧 结构改进及模拟研 究
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弓形折 流 板后 面 的卡 门 涡 ,防 止 流 动 诱 导振
螺旋板换热器的结构及作用

螺旋板换热器的结构及作用
螺旋板换热器是由一组相紧邻的螺旋板组成的一种换热器,它的结构
由内、外壳、螺旋板和锥形中心组成。
其中最重要的是螺旋板,内、外壳
只是它的外部结构,螺旋板的密度和螺距决定了换热效率、流动特性、结
构限制,以及安装在外壳上的锥形中心,消除螺旋板在入口和出口处的速
率变化。
螺旋板换热器用于汽液两相流中的热传递,还可以用于特殊流体的热
传递。
它采用独特的结构设计,从而可以在有限的空间和体积内获得最大
的热传递效率。
它可以更有效地提供更大空间,使得热传递过程更为紧凑。
因此,螺旋板换热器的作用是在液体或汽气流体传递过程中,能够有
效地传递热能,改善换热效率,防止易燃、易爆等物质积聚,减少换热器
大小,优化换热器体积,从而有效降低系统能耗。
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2014.7.23 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 2003.10.17 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,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0~45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5~25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 2003.02.18 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α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β。Α和β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(tgα+tgβ)/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