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研究与探讨
特种材料螺旋折流板高效换热器的研究
高兴国田朝阳孙丹红
宝鸡钛业股份有限公司陕西宝鸡
江苏中圣高科技产业有限公司高效传热研究所江苏南京
摘要介绍了钛、锆高效波纹管与螺旋折流板新型结构的高效换热器的研发情况实践证明
与传统的管壳式换热器相比较特种材料螺旋折流板高效换热器具有传热系数高、压降低、防振
动及适用范围广的优点且增产节能效果明显同时节省原材料投资。
关键词螺旋折流板波纹管高效换热器特种材料






中图分类号文献标志码文章编号
目前我国的石油化工、化工、精细化工、电力等结构特点
行业使用的管壳式换热器多为弓形折流板。弓形折
特种材料螺旋折流板高效换热器结构见图
流板使流体介质在换热器壳程内横向流动导致介
主要由管箱、管束、壳体构成。管箱材料采用
质阻力降大易积垢换热效率低还可能诱导换热
或衬里管板材料采用
管振动等问题。
复合板或板波纹管材料采用
钛、锆波纹管的研发成功解决了腐蚀问题提
或壳体材料采用螺旋折流板材料
高了传热效率具有较强的自清污垢能力、伸缩性
采用除壳程法兰外其余均采用
和很好的补偿能力适用于多种场合。
或衬环结构。
螺旋折流板使流体在壳体内呈螺旋状流动增
强流体的纵向混合并斜向冲刷管束使流体沿螺旋
板方向流动没有死区不易积垢抗振性能好等优
点。特别适用于高粘度流动性差的介质。
—管程进口—壳程出口—螺旋折流板—壳体—高
特种材料螺旋折流板高效换热器经理论分析、
效换热管—放空口—壳程进口—壳程进口—鞍式
模型建立、流场、温度场分析计算、试制和应用表
支座—固定管板—管程出口—管箱
明具有压降小、换热效率高、运行费用低、增产节
图螺旋折流板结构图


能效果显著等特点已在上海石化、金陵石化、扬子螺旋折流板换热器的折流板由若干块壳年
石化等企业的乙烯醋酸等装置上成功推广第
、、体横截面的扇形折流板自进口处向出口处呈螺旋
期
使用。
状组装形成的。每相邻的片组成一组如图所· ·
高兴国等特种材料螺旋折流板高效换热器的研究
研究与探讨
示。壳程中的介质既不象弓形折流板换热器中横向
流也不象折流杆换热器中的纵向流而是围绕换热
器管束中心轴呈螺旋状向前流动其壳程介质流动
示意见图。这种结构较大幅度地降低了壳程压力
图螺旋波纹管截面图
降减少了换热器管束的振动减少了污垢热阻提
换热基管的直径为ΦΦ波峰与波谷
高了管、壳程介质的传热效率。这种换热器的管束
间距离为壁厚为波距为
换热管为波纹管可使螺旋折流板换热器的传热效率
。管内外壁存在波峰、波谷可有效提高紊
及负荷大幅度上升。它既可用于易结垢的介质也
流的脉动性强化了传热钛、锆制螺旋波纹管的两
适用于高粘原油和渣油等介质。
端保留原来光滑管表面以便与管板的胀焊连接可
确保换热器的结构强度及使用寿命。其传热性能见
图阻力特性详见文献。
图螺旋折流板示意图
图壳程流动示意图图光管和螺旋波纹管的管内传热性能对比
设计制造特点螺旋折流板的螺旋角和折流板交错量是决定壳
侧传热系数和压降的重要参数这两个参数