[实用新型]具有分流效应的折流板支撑结构及其管壳式换热器

说明书

本实用新型公开了具有分流效应的折流板支撑结构及其管壳式换热器，在管壳式换热器中间隔布置有若干块能够形成折流流路的折流板，在相邻两块折流板之间增设一块分流支撑板，分流支撑板具有缺口区、布管区和非布管区并且非布管区上设置有至少一个分流窗口，分流支撑板的装配满足：分流支撑板的缺口区与上一级折流板的缺口区布置方向相反并且与下一级折流板的缺口区布置方向相同。管壳式换热器采用了上述具有分流效应的折流板支撑结构。本实用新型可明显减小换热管束的无支撑跨距，有利于减小流动死区并提高换热效率，显著降低流体横向冲刷管束的流速，避免产生管束振动问题。在同样布管数量的情况下，管束间距更小、管束布置更为紧凑且换热器的传热经济性更高。

技术领域

本实用新型涉及换热器结构改进的技术领域，更具体地讲，涉及一种具有分流效应的折流板支撑结构及其管壳式换热器。

背景技术

在电站辅机中，随着机组参数的提高，前置蒸汽冷却器的加热蒸汽的压力、温度和流量愈大。工程中的前置蒸汽冷却器一般为U形管式的单壳程结构，折流形式为单弓形或双弓形折流板。由于蒸汽流量大、比容高，流体横向掠过管束的流速较高，易引起管束的振动并影响设备的寿命及性能。

为了杜绝管束振动并降低换热管的冲刷磨蚀，工程上使用的常规方法有：

其一，改变管束的折流方式以降低流速，比如采用双弓形或三弓形折流板等。该方法存在以下问题：1)多弓形折流板换热管的穿管装配难度大，折流板装配中工装支撑多；2)蒸汽流速大，其折流板后的流动死区效益增加，流体在折流板间掠过管束的流速分布极不均匀，换热管的有效换热面积减小，换热效率低下，严重影响换热器的综合传热性能。

其二，采用增加换热管间距以增大其通流面积。该方法存在以下问题：1)换热管数量相同时其管束直径大幅增加；2)管板直径、厚度相应增加，筒体直径和壁厚均会相应增加，换热器的成本会大幅提高，其经济性较差；3)管板、筒体厚度的增加，降低了设备随负荷变化的适应性；4)增加了蒸汽的冷却器的制造成本及运输成本，也增加了土建成本。

其三，增大折流板间距以增加横向流通面积。该方法虽降低了蒸汽流速，减少换热管的磨蚀，但也增加了折流板的无支撑跨距，降低了管束的极限流速，降低了管束的抗振动能力，易引起管束的振动。

实用新型内容

针对横向冲刷管束流速与换热管无支撑跨距相矛盾的问题，本发明仍然采用单弓形折流板的总体布置形式，仅仅在折流板之间增加具有分流效应的分流支撑板，形成具有分流效应的折流板支撑结构及其管壳式换热器。

本实用新型的一方面提供了一种具有分流效应的折流板支撑结构，在管壳式换热器中间隔布置有若干块能够形成折流流路的折流板，在相邻两块折流板之间增设一块分流支撑板，所述分流支撑板具有缺口区、布管区和非布管区并且非布管区上设置有至少一个分流窗口，其中，所述分流支撑板的装配满足：所述分流支撑板的缺口区与上一级折流板的缺口区布置方向相反并且与下一级折流板的缺口区布置方向相同。

根据本实用新型具有分流效应的折流板支撑结构的一个实施例，所述折流板为具有缺口区、布管区和非布管区的单弓形折流板，换热管束布置为穿过折流板的布管区和分流支撑板的布管区，所述折流板与管壳式换热器的定距管、拉杆及管板组成完整的换热管束支撑结构。

根据本实用新型具有分流效应的折流板支撑结构的一个实施例，所述分流支撑板上的分流窗口为方形孔、圆形孔、异形孔或组合孔，所述分流窗口的流通面积为纵向总流通面积的10％～40％。

根据本实用新型具有分流效应的折流板支撑结构的一个实施例，所述分流窗口的流通面积随着分流支撑板距离管壳式换热器的蒸汽进口之间的距离增加而逐渐递增，其中，控制增幅为2％～20％。

根据本实用新型具有分流效应的折流板支撑结构的一个实施例，所述分流支撑板上的分流窗口在分流支撑板上的设置位置距离布管区中的最外排管束100mm～250mm。