三分螺旋折流板換熱器

1、三分螺旋折流板換熱器三分螺旋折流板換熱器姓名：袁張學(xué)號：147640182 12022-2-10折流板簡介折流板簡介折流板是用來改變流體流向的板，提高換熱器工效的重要部件，常用于管殼式換熱器設(shè)計殼程介質(zhì)流道，根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)和流量以及換熱器大小確定折流板的多少。折流板被設(shè)置在殼程，它既可以提高傳熱效果，還起到支撐管束的作用。折流板有弓形和圓盤-圓環(huán)形兩種。22022-2-10基本原理及折流板形式基本原理及折流板形式螺旋折流板換熱器的提出是基于這樣一種思想:通過改變殼側(cè)折流板的布置 ,使殼側(cè)流體呈連續(xù)的螺旋狀流動.因此 ,理想的折流板布置應(yīng)該為連續(xù)的螺旋曲面.但是 ,螺旋曲面加工困難 ,而且換熱管與

2、折流板的配合也較難實(shí)現(xiàn).考慮到加工上的方便 ,采用一系列的扇形平面板(稱之為螺旋折流板)替代曲面相間連接 ,在殼側(cè)形成近似螺旋面 ,使殼側(cè)流體產(chǎn)生近似連續(xù)螺旋狀流動.32022-2-10弓形折流板換熱器弓形折流板換熱器 傳統(tǒng)換熱器中最普遍應(yīng)用的是弓形折流板換熱器，由于存在阻流與壓降大、有流動死區(qū)、流動阻力較大、易結(jié)垢、傳熱系數(shù)較低、傳熱的平均溫差小、以及在缺口處管束支撐跨距較大，容易誘導(dǎo)管束振動破壞等缺點(diǎn)，近年來逐漸被螺旋折流板所取代。 死區(qū)42022-2-10 理想的螺旋折流板應(yīng)具有連續(xù)的螺旋曲面。由于加工困難，目前所采用的折流板，一般由若干個1/4的扇形平面板替代曲面相間連接，形成近似的螺

3、旋面。在折流時，流體處于近似螺旋流動狀態(tài)。相比于弓形折流板，在相同工況下，這樣的折流板（被稱為非連續(xù)型螺旋折流板）可減少壓降45%左右，而總傳熱系數(shù)可提高20%30%，在相同熱負(fù)荷下，可大大減小換熱器尺寸。52022-2-10捷克的Lutcha等發(fā)明的1/4扇形折流板方案 把圓分成4個象限，一個螺距的每個象限布置一塊傾斜扇形折流板62022-2-10螺旋折流板板螺旋推進(jìn)72022-2-10改進(jìn)方案是1/4 橢圓-扇形螺旋折流板, 每層折流板由4 片1/4 橢圓-扇形折流板組成, 頭尾相接可組成殼側(cè)螺旋通道。82022-2-10 螺旋折流板的優(yōu)點(diǎn)螺旋折流板的優(yōu)點(diǎn)1 1、介質(zhì)在殼體內(nèi)連續(xù)平穩(wěn)螺旋流

4、動，避免了橫向折流產(chǎn)生的嚴(yán)重壓力、介質(zhì)在殼體內(nèi)連續(xù)平穩(wěn)螺旋流動，避免了橫向折流產(chǎn)生的嚴(yán)重壓力損失，因而具有壓降低的特點(diǎn)；損失，因而具有壓降低的特點(diǎn)；2 2、和橫向折流方式比，不存在滯止死區(qū)，在提高換熱系數(shù)的同時，減、和橫向折流方式比，不存在滯止死區(qū)，在提高換熱系數(shù)的同時，減少污垢沉積，熱阻穩(wěn)定，可使換熱器一直處于高效運(yùn)行狀態(tài)；少污垢沉積，熱阻穩(wěn)定，可使換熱器一直處于高效運(yùn)行狀態(tài)；3 3、螺旋折流板對換熱管的約束要強(qiáng)于弓形折流板，減少了管束振動，、螺旋折流板對換熱管的約束要強(qiáng)于弓形折流板，減少了管束振動，延長了設(shè)備的運(yùn)行壽命。延長了設(shè)備的運(yùn)行壽命。92022-2-10適合正三角形布管管束的方案正

5、方形排列管束正三角形排列管束對于正三角形排列管束怎么辦？102022-2-10相關(guān)類比112022-2-10東南大學(xué)陳亞平教授提出適合正三角形排列布管的三分螺旋折流板方案東南大學(xué)陳亞平教授提出適合正三角形排列布管的三分螺旋折流板方案a. 1/3 分區(qū)布管; b. 中心無管位; c. 中心布管周向重疊三分螺旋折流板的對稱方案投影圖122022-2-10三分螺旋折流板換熱器幾何關(guān)系1-殼體；2-管束；3-管板；4-折流板；5-進(jìn)、出口接管三分扇形螺旋折流板管殼式換熱器本體1/3分區(qū)布管132022-2-10三分橢圓螺旋折流板排列布置圖142022-2-10相鄰折流板周向少量重疊152022-2-1

6、0相鄰折流板軸向不宜搭接折流板軸向搭接時上、下游截面之間X型缺口處的漏流貌似泄漏面積減少，但存在指向下一級的漏流捷徑，必然影響繞行主流的傳熱可見軸向搭接不利于強(qiáng)化傳熱！這觀點(diǎn)也是由陳亞平教授首先提出。并被試驗(yàn)證實(shí)。162022-2-10相鄰折流板三角區(qū)的泄漏分析在相鄰折流板的三角區(qū)有一排管子形成阻尼作用。這對于減小逆向泄漏有利。流動方向在相鄰折流板的三角區(qū)處流體由下而上攜速度動壓頭向上游通道流動，但遇到逆向漏流的頂撞。172022-2-10周向重疊折流板的投影圖 182022-2-10結(jié)論 正三角形排列布管是絕大多數(shù)管殼式換熱器所采用的首選結(jié)構(gòu)。而三分螺旋折流板換熱器正好適合這種結(jié)構(gòu)。周向重疊三分螺旋折流板管殼式換熱器是同時具有適合正三角形布管和防短路的結(jié)構(gòu)。 三分螺旋折流板管殼式換熱器是具有高效、低阻的優(yōu)異性能的傳熱設(shè)備。比目前國際上認(rèn)為性能最好的1/4螺旋折流板換熱器緊湊而且零件減少；與傳統(tǒng)弓形折流板管殼式換熱器相比，不僅可降低