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一种喷淋进水式管壳式换热器

2021-02-01 20:39:08

一种喷淋进水式管壳式换热器

  技术领域

  本实用新型涉及换热器技术领域,特别涉及一种喷淋进水式管壳式换热器。

  背景技术

  目前,常用的大型水水冷却器由于进水量大,采用在进水口处设置防冲板,进水口处流速大冲击力较大,普通的防冲板不能有效减小进水对管束的冲击,振动大,不能均匀进水,设备运行不稳定。如果加大壳体直径,降低进水流速,会造成筒体内换热管不布管区域增大,易造成水短路,大大降低换热器的换热效率。大流量的进水冲击引起的振动容易破坏换热管,造成整个换热器寿命大大缩短。

  发明内容

  为了解决进水量大造成进水口处管束的振动易损坏以及换热器内部水易短路造成的换热效率不高的问题,本实用新型提供了一种喷淋进水式管壳式换热器,采用的技术方案如下:

  一种喷淋进水式管壳式换热器,包括壳体、设于壳体两端的管板和位于管板外侧的管箱、设于两管板之间的换热管以及设置于壳体内部的折流板,其特征在于,所述壳体进水口位置的内径大于其它位置内径,并且在壳体的进水口下方设置有用于降低水压和平均流速的导流喷淋筒,所述导流喷淋筒固定连接于靠近壳体进水口一端的折流板和管板之间。

  优选的,所述折流板为整板式结构,相邻的两折流板上的缺口分别位于折流板的中上部和中下部并且依次交替设置,并且与导流喷淋筒相连的折流板的缺口位于中上部。

  优选的,所述导流喷淋筒呈上端面为平面的筒状壳体结构,导流喷淋筒的中上部和下部的表面上设有若干个开孔。

  优选的,所述导流喷淋筒下半部180°范围内的外表面上设有若干个第一开孔,自轴线所在水平面向上α°范围内的外表面上设有若干个第二开孔,上述开孔在圆周方向上均间隔β°分布,在导流喷淋筒长度方向上间隔Lmm分布。

  优选的,所述α范围为30~40°。

  优选的,所述第一开孔直径20~30mm。

  优选的,所述第二开孔直径大小为10~15mm。

  优选的,所述β范围为4~5°。

  优选的,所述L范围为45~55mm。

  本实用新型的有益效果在于:

  1、壳体进水口处的筒体直径增大以及导流喷淋筒上端水平面的设置,增大了进水口处的通道面积,降低进水流速,从而大大降低了水流对管束的冲击力;

  2、进水口下方设置位于壳体内部的导流喷淋筒,使进水不直接冲击换热管,进水沿导流喷淋筒圆周方向流动,通过均布在导流喷淋筒上的开孔进入管束,进水流速大大降低且比较均匀,极大地减小了对换热管的冲击力;

  3、靠近进水口一端即与导流喷淋筒相连的折流板缺口位于中上部,其余折流板中上部、中下部依次间隔分布,使流体处于紊流状态,并且增长流道,保证水流速度,提高换热效果;

  4、折流板采用整板式结构,缺口位于中上部或中下部,增强对换热管的支撑,同时整板式结构减少漏流面积,避免了水流短路的现象,提高了传热效果。

  附图说明

  图1为本实用新型结构示意图

  图2为壳体结构示意图

  图3为A-A剖视图

  图4为导流喷淋筒侧视图

  图5为B-B剖视图

  图6为第一折流板结构示意图

  图7为第二折流板结构示意图

  其中,1-前端管箱,2-前管板,3-进水口,4-壳体,5-换热管,6-出水口,7-后管板,8-后端管箱,9-导流喷淋筒,10-折流板,1001-第一折流板,1002-第二折流板,11-支撑槽钢,12-缺口,13-第一开口,14-第二开口。

  具体实施方式

  下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

  如图1-7所示的喷淋进水式管壳式换热器,主要由壳体4、前管板2、后管板7、前端管箱1、后端管箱8、换热管5以及折流板10组成,其中换热管5固定连接于前管板2和后管板7之间,并且换热管5位于壳体4内部,前管板2和后管板7分别焊接于壳体1的左右两端,前管箱1和后管箱8分别连接于前管板2和后管板7的左右两侧。

  壳体1的左右两端分别设有进水口3和出水口6,并且进水口3处的内径大于其他位置内径,从而使进水口3处的筒体增大,增大了进水口3处的通道面积,降低了进水的流速,从而大大降低了水流对管束的冲击力,在进水口3位置的下方设置有导流喷淋筒9,所述导流喷淋筒9呈筒状壳体与壳体4同轴分布,并且固定连接于前管板2和最左侧的折流板10之间,导流喷淋筒9的结构如图3-5所示,上端为水平面,此种结构的设置可以在相同直径筒体的情况下增加进水口3处的通道面积,降低进水流速,导流喷淋筒9的下半部的180°范围内的外表面上设有若干个直径为25mm的第一开孔13,过导流喷淋筒9轴线的水平面向上35°范围内的外表面上设有直径为12mm的孔第二开孔14,在导流喷淋筒9圆周方向上相邻的两个第一开孔13之间和相邻的第二开孔14之间均间隔5°分布,在导流喷淋筒9长度方向上相邻的两个第一开孔13之间和相邻的第二开孔14之间均间隔50mm分布,导流喷淋筒9上部水无法通过,只能沿外壁向下流,并且自上而下开孔的设置逐渐变大,可以使流过的流体速度逐渐降低,减少对换热管5的冲击力。

  此外,折流板10呈整板式结构,在壳体内部最左侧的两块折流板10自左向右依次为第一折流板1001和第二折流板1002,两板整体均呈圆形板状结构,与壳体4内壁配合相连,第一折流板1001的中上部设有缺口12,第二折流板1002的中下部设有缺口12,折流板10在壳体4内部自左向右均匀分布,并且相邻的两折流板10之间缺口的分布如第一折流板1001和第二折流板1002所示一上一下设置,从而增加流体紊流,此外,整板式结构的设计增加了对换热管5的支撑,同时减少了水的漏流,减少短路,提高传热系数。

  本结构的工作原理如下:

  需要被冷却的大流量的水自壳体4的进水口3位置进入换热器内部,由于进水口3处内径增大以及导流喷淋筒9上端平面结构的设置,使得流水流通面积增大进水流速降低,经过依次降速后的水流到导流喷淋筒9上,水沿着导流喷淋筒9的外壁流动,通过外壁上的第一开孔13和第二开孔14进入管束内,开孔的总当量直径大于进水口3的截直径,从而对水流进行第二次降速,接下来水流经过导流喷淋筒9进入到换热管5上,从而降低水流对管束的冲击,减少了设备的振动,水流自第一折流板1001上的缺口12流入第一折流板1001和第二折流板1002之间的空间内,然后经由第二折流板1002上的缺口12流入第二折流板1002与下一块折流板的空间内部,水流按照此种方式在管束件进行不断的折流换热,由于折流板10采用整板式结构,使得水流仅从换热管之间通过,减少了漏流,提高换热系数。

  以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

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