文档介绍：炼油与化工
年第期
螺旋折流板换热器管束及管板的结构设计
国德文邢芳刘晓凤
大庆石油化工机械厂黑龙江大庆
摘要文中介绍了螺旋折流板的几何形状及螺旋折流板换热器管束的结构型式并据此说明了
螺旋折流板换热器管束的设计方法。通过图示证明螺旋折流板的曲线边是一条椭圆曲线给出
螺旋折流板几何尺寸的计算方法。
关键词螺旋折流板管束结构设计
中图分类号文献标识码文章编号
近年来国内采用新型高效螺旋折流板换热间连接在壳程侧形成近似的螺旋面使换热器的
器的企业逐渐增多。大庆石油化工机械厂也经常壳程侧流体产生连续的螺旋状流动见图。
采用螺旋折流板来设计管壳式换热器。文中对螺
旋折流板管束的结构设计进行了探讨。
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α其在壳体横截面上
的投影刚好为圆面。见图。图壳体内螺旋折流板排列
螺旋折流板间距
螺旋折流板布置应使壳程内介质的螺旋状流
场稳定这就要求螺旋折流板之间有一致的间隔
称为折流板间距相同的安装角α一般还应
要求螺旋折流板应布置在上方进出口轴线的下
方或下方进出口轴线的上方见图。
图螺旋折流板结构
根据折流板间距所需要的若干个螺旋折流板
与管束轴线以某一角度呈连续螺旋状排列这种
排列须保证介质自壳程进口向出口呈螺旋状推
进避免了采用弓形折流板时介质以“”字形流图进出口处螺旋折流板排列
动剧烈折返带来的严重压降。管壳式换热器采用从图可以看出在个螺旋节距波长
螺旋折流板是基于这样一种思想通过改变壳程长度上等距依次安装个螺旋折流板环绕壳程
侧折流板的布置使壳程侧流体呈连续螺旋流动轴线位置的根与换热管规格相同的中心管用
因此理想的折流板布置应该为连续的螺旋曲面。定距管定位形成螺旋状。壳程进出口间距为
但是螺旋曲面加工困难而且换热管与折流板的的整数倍加折流板间距为。
配合很难实现。考虑到加工上的方便采用一系列拉杆及定距管
的准扇形平面板称之为螺旋折流板替代曲面相拉杆直径和数量应按《管壳式换
炼油与化工
第卷
热器》的有关规定但为保证螺旋折流板的稳定防冲杆的上表面到壳体内壁的距离应大于
每块螺旋折流板上最少应布置根拉杆螺旋折接管外径其排列后的防冲面应为接管外径加
流板的中心安装部位须加工与中心管相配的圆弧的方形。
缺口见图。螺旋折流板的设计
螺旋折流板的形状类似扇形由个等腰三
角形和个椭圆曲线边的弓形组成其安装后在
壳体横截面上的投影为由个等腰三角形和个
弓形组成扇形即圆面见图。
图螺旋折流板拉杆孔位置
根据安装位置的不同定距管的结构一般分
种具体结构见图。
图螺旋折流板在壳体横截面上的投影
当螺旋折流板安装倾角为α时其椭圆曲线
边为个椭圆的部分该椭圆由以与壳体横截
面夹角为α的平面切割圆柱体而得到见图。
图定距管结构
壳程进口处的防冲结构
在壳程进口处为保证介质流束均匀螺旋折
流板换热器管束一般采用防冲杆结构防冲杆直
径为! 的钢棒分层布置见图。
图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。
从图可以看出螺旋折流板尺寸参数、
与其投影图上对应尺寸参数相等。