[发明专利]一种整圆形孔板支撑轴向凹槽换热管的管壳式换热器

说明书

技术领域

本发明属于传热设备领域，具体涉及一种具有轴向凹槽换热管的管壳式换热器。

背景技术

传统的管壳式换热器结构主要由壳体、换热管、管束支撑物、两端管板、两端封头、壳程及管程进出口接管共同连接构成，换热管为表面光滑的圆管，管间的支撑物通常为弓形折流板，壳程流体呈“S”形流动，容易产生流动死角，传热面积无法被充分利用，因而壳程传热系数低、易结垢、流体阻力大。当流体横向流过管束时，换热管还可能因流体的横向流动而产生诱导振动，进而换热管及换热管与管板间的连接的可靠性受到破坏。对比文件1公布了方形管孔整圆形孔板取代弓形折流板的管壳式换热器，申请号为 2017214306435，该专利设计了方形管孔整圆形孔板取代传统弓形折流板的管壳式换热器，能使得壳程流体不再按传统的“S”形路线而是沿轴向流动，消除壳程流体流动死区，避免流体横向冲刷管束而产生诱导振动，而且可以使得换热器管内外流体呈纯逆流流动，增大了传热温差，在一定程度上提高了传热效率，但，由于传统的换热管为表面光滑的圆管，管内外流体对流传热系数低。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明设计了一种具有轴向凹槽换热管的管壳式换热器，所述轴向凹槽换热管为外表面沿圆周分布有至少两条轴向凹槽的换热管，在相同流通截面积的情况下，传热面积增大，同时，管内凸肋深入管中心区，强化了管内中心区流体的换热。此结构能使对流换热系数有较大的提高而沿程阻力却增幅不大。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种整圆形孔板支撑轴向凹槽换热管的管壳式换热器，包括筒体、管板、整圆形孔板，所述管板与筒体的两端固定连接，筒体内设整圆形孔板，所述整圆形孔板的尺寸与筒体内径相适配，所述整圆形孔板内设多个管孔，所述管壳式换热器还包括设在筒体内的轴向凹槽换热管，所述轴向凹槽换热管为外表面沿圆周分布有至少两条轴向凹槽的换热管，所述轴向凹槽换热管的内表面具有与外表面轴向凹槽相对应的轴向凸肋，所述轴向凹槽换热管的轴线平行，且两端固定于管板之间，所述整圆形孔板垂直于轴向凹槽换热管，所述管孔的最小内径与轴向凹槽换热管的最大外径相等，且轴向凹槽换热管穿过管孔，管孔内沿与轴向凹槽换热管外壁之间有空隙。

作为上述技术方案的进一步改进，所述管孔为方形管孔或圆形管孔或异形管孔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述轴向凹槽换热管由金属材料圆管通过挤压成形。

作为上述技术方案的进一步改进，所述换热管内表面的轴向凸肋等间距分布。

作为上述技术方案的进一步改进，所述整圆形孔板中的管孔等间距分布。

作为上述技术方案的进一步改进，所述整圆形孔板是塑性材料构件或钢性材料构件。

本发明的有益效果是：本发明提供一种具有轴向凹槽换热管的管壳式换热器，所述轴向凹槽换热管的外表面沿圆周分布有至少两个轴向凹槽的换热管，换热管中轴向凹槽的设计，使得在相同流通截面积的情况下，壳程流体与管壁的接触面积增大，从而使传热面积增大，同时，管内的轴向凸肋深入管中心区，强化了管内中心区流体的换热，此结构能使换热器传热系数有较大的提高但沿程阻力增幅不大。本发明可应用于蒸发器、换热器等工业换热设备中，具有广泛的市场应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的局部剖面图；

图3是本发明中管孔整圆形孔板中的管孔为方形管孔的结构示意图；

图4是本发明中管孔整圆形孔板中的管孔为圆形管孔的结构示意图；

图5是本发明中轴向凹槽换热管的结构示意图；

附图标记：

1、筒体；2、管板；3、轴向凹槽换热管；4、整圆形孔板；301、轴向凹槽；401、管孔。

具体实施方式