西安不锈钢折流板是安装在管壳式热交换器壳體(tǐ)内壁上的平行隔板。折流板是管壳式热交换器中的重要组成部分(fēn)。它的设置可(kě)以提高热交换器的传热效果,也可(kě)以对于换热管(卧式)有(yǒu)一定的支撑作用(yòng)。设置折流板,也有(yǒu)利于换热管的安装。
管壳式热交换器由壳體(tǐ)、换热管束、管板、折流板(挡板)和管箱等部件组成(如图)。其中折流板是為(wèi)了提高管外流體(tǐ)流速,破势流體(tǐ)按照规定路程折流多(duō)次而安装在壳體(tǐ)内壁上的平行隔板。如图中4所指,為(wèi)折流板。
折流板的作用(yòng)延長(cháng)壳程介质的流道長(cháng)度,增加管间流速,增加湍流程度,达到提高热交换器的传热效果的目的。
设置折流板对于卧式热交换器的换热管具有(yǒu)一定的支撑作用(yòng)。当换热管过長(cháng),而管子承受的压应力过大的时候,在满足换热器管程允许的压降的情况下,增加折流板的数量,减小(xiǎo)折流板的间距,对缓解换热管的受力情况和防止流體(tǐ)流动诱发振动有(yǒu)一定的作用(yòng)。
设置折流板有(yǒu)利于换热管的安装。
西安不锈钢折流板形式及其优缺点
西安不锈钢折流板类型 |
优点 |
缺点 |
单弓形折流板 |
传热效率高;价廉;易于生产 |
压力降*高;不适用(yòng)于高粘度流體(tǐ) |
双弓形折流板(用(yòng)于壳體(tǐ)直径较大,须减小(xiǎo)流體(tǐ)阻力,避免形成死區(qū)的情形) |
压力降较双弓形折流板小(xiǎo) |
传热效率比双弓形折流板低 |
三弓形折流板(用(yòng)于壳體(tǐ)直径较大,须减小(xiǎo)流體(tǐ)阻力,避免形成死區(qū)的情形) |
压力降较双弓形折流板小(xiǎo) |
传热效率比双弓形折流板低 |
弓形區(qū)不排管(一般在考虑管子振动破坏因素时候考虑) |
所有(yǒu)的管子都得到支撑,减小(xiǎo)管子 振动;比单弓形折流板更加有(yǒu)效的将压力降转移到热传递 |
需要较小(xiǎo)的管束或更大的壳體(tǐ);壳径增大导致费用(yòng)增加 |
孔式折流板 |
流體(tǐ)穿过折流板孔和管子 的缝隙流动,以增加传热效率 |
压力降较大;仅适用(yòng)于较清洁液體(tǐ) |
折流杆 |
流體(tǐ)纵向穿过折流杆与换热管之间的间隙,压力降小(xiǎo);能(néng)有(yǒu)效的将压力降转移到热传递;為(wèi)换热管提供支撑 |
要求流量大;管子排列方式少 |
螺旋形折流板 (用(yòng)于壳程流體(tǐ)含有(yǒu)固體(tǐ)颗粒的场合。壳程流體(tǐ)在折流板间螺旋形流动,固體(tǐ)颗粒不易沉淀,利于传热) |
壳侧不易结垢;压力降和传热效率适中;减小(xiǎo)或消除滞流面积;减小(xiǎo)或消除管子振动 |
不易制造。设计方法没有(yǒu)标准化;质量流量较大时管束和壳體(tǐ)之间的旁路流较大 |
圆环形折流板 (是由大直径的开孔圆板和小(xiǎo)直径的盘板交错排列组成) |
径向对称流分(fēn)布;减小(xiǎo)旁路流;在相同压力降下。传热效率比双弓形折流板好;适用(yòng)于气-气场合 |
造价比传统双弓形折流板高;与三角形正方形排管方式相比,径向排列制造方法不常见;管子径向排列时,靠近壳體(tǐ)的角度间隙要比靠近中间的管子大,这就需要在径向排管间增加额外的非径向排列 |
矩形折流板 (是由有(yǒu)矩形孔的大圆板和矩形挡板交错排列而成) |
矩形折流板有(yǒu)竖放和横放两种形式,竖放用(yòng)于壳程介质是液相或有(yǒu)冷凝液的情况;横放用(yòng) |
做工复杂,成本较高 |
西安不锈钢折流板尺寸
弓形折流板缺口 為(wèi)0.2~0.45倍的壳程圆筒直径,缺口大小(xiǎo)应使流體(tǐ)通过缺口与横过管束的流速相近。弓形折流板缺口弦高度h、弦長(cháng)l、壳體(tǐ)内径Di、折流板间距B、弓形面积af、圆面积aT之间的关系图如图1。
弓形板主要尺寸关系图
西安不锈钢折流板厚度
其值决定于它所支撑的重量,即与壳體(tǐ)直径和板间距相关。*小(xiǎo)厚度由壳體(tǐ)公称直径和换热管无支撑跨距按图2选取。一般不做强度计算,折流板过厚造成总重增加,材料浪费。
折流板或支撑板的*小(xiǎo)厚度
西安不锈钢折流板管孔
其大小(xiǎo)对传热性能(néng)、机械性能(néng)和加工制造都有(yǒu)影响。管孔大则因间隙大而降低传热效果,换热管易振动。因此需要确定一个合适的间隙表,图3列出换热管折流板和支持板的管孔直径及允许偏差。
折流挡板间隙
指折流板外径与壳體(tǐ)内径之间的间隙。间隙小(xiǎo)则装配困难,间隙大又(yòu)影响传热。折流板自身强度降低,但加工方便。故管孔应综合考虑,GB151给出具體(tǐ)尺寸。
西安不锈钢折流板间距
管束两端的折流板尽可(kě)能(néng)靠近壳程出口接管,其余折流板宜按等间距布置。折流板间距应根据壳程介质的流量、粘度确定。一般折流板应在换热管的有(yǒu)效長(cháng)度上等间距布置。间距过大或过小(xiǎo)均不好,一般*小(xiǎo)不得小(xiǎo)于Di/5,且不得小(xiǎo)于50mm。换热管直管的无支撑跨距不应大于的规定。流體(tǐ)脉动场合,无支撑跨距尽可(kě)能(néng)减小(xiǎo),或改变流动方式防止管束振动。
西安不锈钢折流板缺口布置
对于卧式热交换器,壳程為(wèi)单相清洁液體(tǐ)时,折流板缺口应在水平上下布置。若气體(tǐ)中含有(yǒu)少量液體(tǐ)时,则在缺口朝上的折流板*低处开设通液口,见图5(a);若液體(tǐ)中含有(yǒu)少量气體(tǐ),则应在缺口朝下的折流板*高处开通气口,见图5(b)。卧式热交换器的壳程介质為(wèi)气液相共存或液體(tǐ)中含有(yǒu)固體(tǐ)颗粒时,折流板缺口应垂直左右布置,并在折流板*低处开通液口。
弓形折流板的缺口宜使剩余管孔弓形高小(xiǎo)于或等于d0/2,见图6,或切于两排管孔的孔桥之间。
U形管的尾部*大无支撑跨距:U形管换热器中,靠近弯管起支撑作用(yòng)的折流板,所示,结构尺寸A+B+C之和不大于图4种*大无支撑跨距,超过时,应在弯管部分(fēn)加特殊支撑。