螺旋折流板异形管束管壳式换热器的制作方法

1.本发明涉及一种螺旋折流板异形管束管壳式换热器，属于管壳式换热器技术领域。


背景技术：

2.管壳式换热器又称列管式换热器，是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器，折流板时管热器的组件之一，折流板不仅为换热部提供支撑，还使壳程介质按特定的通道流动以提高传热性能。螺旋折流板是目前比较常用的折流板，螺旋折流板可分为连续螺旋折流板和非连续螺旋折流板(又叫搭接螺旋折流板)，其区别在于连续螺旋折流板为标准的螺旋曲面，而非连续螺旋折流板一般由若干个1/4的扇形平面板替代曲面相间连接，形成与主轴线成一定角度的近似螺旋平面。现领域存在以下技术缺陷：
3.1、为了便于安置螺旋折流板，通常在连续螺旋折流板的中部通常设置一根中心管，中心管的两端固定在换热器的内壁上，但是由于中心管的设置，占用了一部分的换热器管内空间，使得壳程的换热面积减少，且中心管占用空间导致可安置管程的空间减少，不利于管程的布局；
4.2、现有的管壳式管热器通常由两部分构成，安装时通过多个螺栓进行固定连接，操作费事，当需要拆卸维修时需要拆卸多个螺栓，降低工作效率。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种螺旋折流板异形管束管壳式换热器，改善了内部的结构布局，增加了导热管的换热面积，提高了换热效率，增加对应的连接组件，使换热器整体便于装拆维修，维护清理，进一步提高了工作效率。
6.本发明所述的螺旋折流板异形管束管壳式换热器，包括换热部一端设有管程部，换热部包括换热壳体内部设有折流组件，折流组件包括中心管，中心管两端分别设有支撑杆ⅰ和支撑杆ⅱ，中心管外表面设有螺旋式布置的螺旋折流板，螺旋折流板上穿插设有u型设置的导热管，导热管分为ⅰ型导热管和ⅱ型导热管，ⅱ型导热管设置在ⅰ型导热管的u型容纳空间内，ⅰ型导热管和ⅱ型导热管的一端管道设置在中心管内，换热壳体两端分别设有与外界连通的壳程进流口和壳程排流口，换热壳体一端内壁固定设有连接组件ⅰ；管程部包括管程壳体内部设有注入层和排出层，注入层套装在排出层外圈，注入层通过管程进流口与外部连通，排出层通过管程排流口与外部连通，管程壳体一端固定设有连接机构，连接机构包括安装板和与连接组件ⅰ相适配的连接组件ⅱ，导热管连通注入层和排出层，支撑杆ⅰ固定设置在换热壳体的内壁上，支撑杆ⅱ固定设置在安装板上。
7.工作过程或工作原理：
8.壳程介质从壳程进流口进入到换热壳体内部，经过螺旋折流板的折流，壳程介质在里面旋流动，加快了换热效率，最后壳程介质从壳程排流口排出壳体内部；管程介质从管程进流口进入到注入层，管程介质分别ⅰ型导热管和ⅱ型导热管流入排出层，最后从管程排
流口排出排出层。
9.进一步地，连接组件ⅰ包括固定环一端侧面设置的密封槽，固定环一端设有锥孔形状的挤压环，固定环和挤压环外圈固定在换热壳体的内壁上。
10.进一步地，挤压环一端的换热壳体内壁上设有内螺纹段，连接组件ⅱ包括固定在安装板一端的螺纹环，螺纹环与内螺纹段螺纹连接。
11.进一步地，螺纹环的端面设有与密封槽相适配的密封环。
12.进一步地，连接机构包括安装板和连接组件ⅱ，安装板固定在管程壳体的一端，连接组件ⅱ固定设置在安装板上背离管程壳体的一端。
13.进一步地，螺旋折流板上设有与导热管相适配的通孔。
14.进一步地，安装板上分别设有注入孔和排出孔，注入孔与排出孔分别设于导热管的两端。
15.进一步地，ⅰ型导热管的数量小于ⅱ型导热管的数量设置。
16.进一步地，挤压环内孔径大的一端朝向密封组件ⅱ设置。
17.进一步地，中心管的内孔与排除层的内孔同轴心设置。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.1、本发明在使用的过程中，通过设置有管程部和折流组件，基于现有的换热器的结构，将换热器中管程的结构进行改造，使得管程部内通过内层筒分为注入层与排出层，注入层位于排出层的外侧，在管程部的安装板上开设将换热部与注入层贯通连接的注入口，在安装板上开设将换热部与排出层贯通连接的排出口，将管程导热管设置成u型，一端贯通连接在注入孔上，另一端贯通连接在排出孔上，基于现有中心管的结构，在中心管的两端设置支撑杆ⅰ与支撑杆ⅱ，使得中心管的两端与换热部贯通连接，将螺旋折流板套接在中心管上，将u型导热管卡合在中心管上，使得u型导热管的一半位于中心管与换热部之间，导热管的另一半位于中心管内侧，从而在进行流体换热时，使得部分流体能够通过中心管内侧进行流动，流动时与中心管内侧的导热管进行换热，通过u型导热管与中心管卡合的方式，在便于对导热管进行布局安置的同时，减少中心管的占用空间，增加换热面积。
20.2、本发明在使用的过程中，通过设置有连接组件ⅰ与连接组件ⅱ，在换热部的一端内壁上固定设置连接组件ⅰ，在管程部的安装板上固定设置连接组件ⅱ，在将管程部与换热部连接时，将连接组件ⅱ上的螺纹环与连接组件ⅰ上的内螺纹段连接，持续转动管程部使得螺纹环持续在换热部内移动，直至螺纹环上的密封环卡合在固定环上的密封槽内，从而对连接组件ⅰ与连接组件ⅱ的连接处进行密封，在螺纹环拧动时螺纹环的外沿接触挤压环，挤压环为橡胶材质，当持续拧动螺纹环会使得挤压环被紧紧挤压夹紧在螺纹环与换热部内壁之间，从而进一步对连接处进行密封，从而提高连接处的密封性，且通过螺纹连接的方式，使得换热部与管程部便于拆装。
附图说明
21.图1是本发明实施例1的结构示意图之一；
22.图2是本发明实施例1的结构示意图之二；
23.图3是本发明实施例1的结构示意图之三；
24.图4是图3中a处局部放大图；
25.图5是本发明导热管布局结构示意图；
26.图中：1、换热部；11、换热壳体；12、壳程进流口；13、壳程排流口；14、连接组件ⅰ；141、固定环；142、密封槽；143、挤压环；144、内螺纹段；2、管程部；21、管程壳体；211、管程进流口；212、管程排流口；213、内层筒；214、注入层；215、排出层；22、连接机构；221、安装板；2211、注入孔；2212、排出孔；222、连接组件ⅱ；2221、螺纹环；2222、密封环；3、折流组件；31、中心管；311、支撑杆ⅰ；312、支撑杆ⅱ；32、螺旋折流板；321、通孔；4、导热管；41、ⅰ型导热管；42、ⅱ型导热管。
具体实施方式
27.实施例1
28.如图1～图5所示，本发明所述的螺旋折流板异形管束管壳式换热器，包括换热部1一端设有管程部2，换热部1包括换热壳体11内部设有折流组件3，折流组件3包括中心管31，中心管31两端分别设有支撑杆ⅰ311和支撑杆ⅱ312，中心管31外表面设有螺旋式布置的螺旋折流板32，螺旋折流板32上穿插设有u型设置的导热管4，导热管4分为ⅰ型导热管41和ⅱ型导热管42，ⅱ型导热管42设置在ⅰ型导热管41的u型容纳空间内，ⅰ型导热管41和ⅱ型导热管42的一端管道设置在中心管31内，换热壳体11两端分别设有与外界连通的壳程进流口12和壳程排流口13，换热壳体11一端内壁固定设有连接组件ⅰ14；管程部2包括管程壳体21内部设有注入层214和排出层215，注入层214套装在排出层215外圈，注入层214通过管程进流口211与外部连通，排出层215通过管程排流口212与外部连通，管程壳体21一端固定设有连接机构22，连接机构22包括安装板221和与连接组件ⅰ14相适配的连接组件ⅱ222，导热管4连通注入层214和排出层215，支撑杆ⅰ311固定设置在换热壳体11的内壁上，支撑杆ⅱ312固定设置在安装板221上，或是中心管31外表面与内部设置上通孔，加快热量传递。
29.连接组件ⅰ14包括固定环141一端侧面设置的密封槽142，固定环141一端设有锥孔形状的挤压环143，固定环141和挤压环143外圈固定在换热壳体11的内壁上。
30.如图2～图4所示，具体的，连接组件ⅰ14包括固定环141，固定环141上开设有密封槽142，固定环141的侧壁上固定设有挤压环143，连接组件ⅰ14的一侧固定设有内螺纹段144，内螺纹段144固定在换热壳体11的内壁上；管程壳体21的顶面贯通连接设有管程进流口211，管程壳体21的侧壁上贯通连接设有管程排流口212，管程壳体21的内侧固定设有内层筒213，内层筒213的外侧设有注入层214，内层筒213的内侧设有排出层215，管程进流口211与注入层214贯通连接，管程排流口212与排出层215贯通连接；连接机构22包括安装板221，内层筒213的一端固定在安装板221上，安装板221的侧壁上固定设有连接组件ⅱ222，连接组件ⅱ222与连接组件ⅰ14螺纹连接，支撑杆ⅱ312的一端固定连接在安装板221上；安装板221上开设有注入孔2211，注入孔2211贯通连接注入层214，安装板221上开设有排出孔2212，排出孔2212贯通连接排出层215；连接组件ⅱ222包括螺纹环2221，螺纹环2221固定在安装板221上，螺纹环2221与内螺纹段144螺纹连接，螺纹环2221的侧壁上固定设有密封环2222；本方案基于一般的管壳式换热器，在换热部1的一端内壁上固定设置连接组件ⅰ14，在管程部2的安装板221上固定设置连接组件ⅱ222，在将管程部2与换热部1连接时，将连接组件ⅱ222上的螺纹环2221与连接组件ⅰ14上的内螺纹段144连接，持续转动管程部2使得螺纹环2221持续在换热部1内移动，直至螺纹环2221上的密封环2222卡合在固定环141上的密封
槽142内，从而对连接组件ⅰ14与连接组件ⅱ222的连接处进行密封，在螺纹环2221拧动时螺纹环2221的外沿接触挤压环143，挤压环143为橡胶材质，当持续拧动螺纹环2221会使得挤压环143被紧紧挤压夹紧在螺纹环2221与换热部1内壁之间，从而进一步对连接处进行密封，从而提高连接处的密封性，且通过螺纹连接的方式，使得换热部1与管程部2便于拆装，提高检修时的便捷性。
31.挤压环143一端的换热壳体11内壁上设有内螺纹段144，连接组件ⅱ222包括固定在安装板221一端的螺纹环2221，螺纹环2221与内螺纹段144螺纹连接。
32.螺纹环2221的端面设有与密封槽142相适配的密封环2222。
33.连接机构22包括安装板221和连接组件ⅱ222，安装板221固定在管程壳体21的一端，连接组件ⅱ222固定设置在安装板221上背离管程壳体21的一端。螺旋折流板32上设有与导热管4相适配的通孔321。安装板221上分别设有注入孔2211和排出孔2212，注入孔2211与排出孔2212分别设于导热管4的两端。ⅰ型导热管41的数量小于ⅱ型导热管42的数量设置。挤压环143内孔径大的一端朝向密封组件ⅱ设置。中心管31的内孔与排除层的内孔同轴心设置。
34.如图2、图3与图5所示，具体的，换热部1包括换热壳体11，换热壳体11的顶面开设有壳程进流口12，换热壳体11的底面开设有壳程排流口13，换热部1的一端内壁上固定设有连接组件ⅰ14，连接组件ⅰ14与管程部2螺纹连接；折流组件3包括中心管31，中心管31的外壁上套接设有螺旋折流板32，导热管4与螺旋折流板32卡合；螺旋折流板32上开设有通孔321，导热管4卡合在通孔321内；导热管4的一端贯通连接注入孔2211，导热管4的另一端贯通连接排出孔2212；本方案基于一般的管壳式换热器中管程结构上方注入，下方排出的方式，将换热器中管程的结构进行改造，使得管程部2内通过内层筒213分为注入层214与排出层215，注入层214位于排出层215的外侧，在管程部2的安装板221上开设将换热部1与注入层214贯通连接的注入孔2211，在安装板221上开设将换热部1与排出层215贯通连接的排出孔2212，将管程导热管4设置成u型，一端贯通连接在注入孔2211上，另一端贯通连接在排出孔2212上，基于现有中心管31的结构，在中心管31的两端设置支撑杆ⅰ311与支撑杆ⅱ312，使得中心管31的两端与换热部1贯通连接，将螺旋折流板32套接在中心管31上，将u型导热管4卡合在中心管31上，使得u型导热管4的一半位于中心管31与换热部1之间，导热管4的另一半位于中心管31内侧，从而在进行流体换热时，使得部分流体能够通过中心管31内侧进行流动，流动时与中心管31内侧的导热管4进行换热，通过u型导热管4与中心管31卡合的方式，在便于对导热管4进行布局安置的同时，减少中心管31的占用空间，增加换热面积。
35.工作过程或工作原理：
36.本发明在使用时，首先，将中心管31的支撑杆ⅱ312固定在安装板221上，随后将螺旋折流板32套接在安装板221上，随后将u型导热管4的开口从中心管31的一端卡合到中心管31上，使得导热管4的两端贯穿螺旋折流板32，随后将导热管4的一端卡合在注入孔2211内与注入层214贯通连接，将导热管4的另一端卡合在排出孔2212内与排出层215贯通连接，随后将管程部2连带着折流组件3、导热管4一同插入换热部1内，通过螺纹环2221与内螺纹段144的螺纹连接将换热部1与管程部2进行固定安装，在安装时使得螺纹环2221上的密封环2222卡合在密封槽142内，且通过螺纹环2221的外沿与挤压环143夹紧增加连接密封性，螺纹连接的方式拆装方便；当进行流体换热时，将换热介质从管程进流口211注入到注入层
214内，同时将换热流体从壳程进流口12注入到换热部1内，换热介质由注入孔2211进入导热管4内，外部换热流体无论处于中心管31的内侧或外侧均可与导热管4接触换热，避免一般换热器中心管31占用换热面积的情况，换热流体由壳程排流口13流出，换热介质由导热管4流入排出层215内，随后由管程排流口212排出，从而完成换热。
37.本发明中对结构的方向以及相对位置关系的描述，如前后左右上下的描述，不构成对本发明的限制，仅为描述方便。