浮头式换热器―宜化化机

浮头式换热器两端的管板，一端不与壳体相连，该端称浮头。管子受热时，管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩，完全消除了温差应力。



浮头式换热器结构：

在凹型和梯型凹槽之间钻孔并套丝或焊设多个螺杆均布，设浮头法兰为凸型和梯型凸台双密封，分程隔板与梯型凸台相通并位于同一端面的宽面法兰，且凸型和梯型凸台及分程隔板分别与浮头管板凹型和梯型凹槽及分程凹槽相对应匹配，该浮头法兰与无折边球面封头组配焊接为浮头盖，其法兰螺孔与浮头管板的丝孔或螺杆相组配，用螺栓或螺帽紧固压紧浮头管板凹型和梯型凹槽及分程凹槽及其垫片，该结构必要时可适当加大浮头管板的厚度和直径及圆筒的内径，同时相应变更加大相关零部件的尺寸；另配置一无外力辅助钢圈，其圈体内径大于浮头管板外径，钢圈一端设法兰与外头盖侧法兰内侧面凹型或梯型密封面连接并密封，另一端设法兰或其他结构与浮头管板原凹型槽及其垫片或外圆密封。



连续螺旋折流板换热器，就是将管壳式换热器中用以控制流体运动方向的弓形折流板取消，取而代之的是连续螺旋折流板，壳中的连续螺旋板使得流体沿一个连续不间断的、无漏流的曲面运动，这是管壳式换热器壳程流体运动的一次革命。



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。这种换热器结构简单、造价低、流通截面较宽、易于清洗水垢，是石油、化工、制冷、冶金及动力等工业生产过程的主要工艺设备之一。管壳式换热器主要有固定管板式、U形管式、浮头式、填料函式等，不管哪种管壳式换热器，基本都是由壳体、换热管、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。其中，折流板是管壳式换热器的必需部件，它设置在壳程，不仅为换热管提供支撑，还使壳程介质按特定的通道流动以提高传热性能。弓形和圆盘-圆环形折流板是管壳式换热器中应用普遍的折流板，其成形简单、开孔容易，但是由于壳程压降大、有流动滞死区、易结垢、传热效率等缺陷，近年来逐渐被螺旋折流板所取代。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。连续螺旋折流板换热器具备以下特点：一是传热效率大大提高，节能效果显著。二是不会有沉淀物产生。三是结垢少，甚至没有结垢。四是换热管无支持跨距小，能有效地防止换热管的振动。



湖北宜化集团化工机械设备制造安装有限公司提供一种连续螺旋折流板管壳式换热器，由多个螺旋板片组合成封闭流道连续型螺旋折流板换热器，其有益效果在于螺旋折流板中心孔小，壳程换热面积利用率更高，且加工工序简单、精度高、速度快，适合工业化生产。公司解决技术问题的技术方案是：一种连续螺旋折流板管壳式换热器，包括连续螺旋折流板1、换热管2、折流板固定组件3、壳体4、管板5、壳体接管6、管箱7、管箱接管8，其特征在于：1.螺旋面为直纹曲面；2.曲面各处法向等厚；3.直纹曲面螺旋折流板开孔前处处连续；4.螺旋折流板从旋转中心到外径连续，中间无断开；5.无论螺旋折流板外直径多么大，中心孔螺旋线都趋向于直线；6.折流板管孔在管板平面上的投影为正圆形，且靠近中轴线处的大倾斜角度位置也严格按尺寸开孔。



理论上单壳程管壳式换热器均可采用连续螺旋折流板结构，经测算，螺旋折流板换热器与相同规格的传统弓形折流板换热器对比，具有4大优点：壳程传热效率提高20～50%，壳程阻力降降低了10～30%；壳程结垢速率平均降低50%以上；振动改善超过10%。



连续螺旋折流板1由多块螺旋旋转角度为90～360度螺旋板片拼接而成，拼接处可焊接连接，或用紧固件连接，或不连接。换热管2的外径大于等于10mm，小于等于57mm，螺旋折流板1通过折流板固定组件3固定。折流板固定组件3可以采用拉杆、定距管结构，或采用型材定距机构或型材与螺旋折流板焊接固定，或采用拉杆、定距管与型材相组合的结构。连续螺旋折流板1的管孔对着管板5的投影为正圆，且投影圆直径不大于换热管2外径加1mm。连续螺旋折流板1的内孔直径数值小于螺距数值的1/2。连续螺旋折流板1的内孔可以作为换热管2的管孔，或者设置实心管，或者设置空心管，或者留空。连续螺旋折流板1的外径在100~2000mm之间，螺距在20~500mm之间，厚度在2～30mm之间。螺旋折流板1内径与外径之间为一块整板，且具有连续平滑的螺旋面。连续螺旋折流板1端面与管板5可贴合，或留下小于一个螺距的间隙，或在螺旋折流板1端面与管板5之间连接一块挡板。

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