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折流擋板
鎖定
管殼式熱交換器由殼體、換熱管束、管板、折流板(擋板)和管箱等部件組成(如圖)。其中折流板是為了提高管外流體流速,迫使流體按照規定路程折流多次而安裝在殼體內壁上的平行隔板。如圖中4所指,為折流板。
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- 中文名
- 折流擋板
- 形 式
- 單弓形、雙弓形、圓盤形等
折流擋板概念
折流擋板是安裝在管殼式熱交換器殼體內壁上的平行隔板。折流板是管殼式熱交換器中的重要組成部分。它的設置可以提高熱交換器的傳熱效果,也可以對於換熱管(卧式)有一定的支撐作用。設置折流板,也有利於換熱管的安裝。
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折流擋板折流板的作用
- 延長殼程介質的流道長度,增加管間流速,增加湍流程度,達到提高熱交換器的傳熱效果的目的。
- 設置折流板對於卧式熱交換器的換熱管具有一定的支撐作用。當換熱管過長,而管子承受的壓應力過大的時候,在滿足換熱器管程允許的壓降的情況下,增加折流板的數量,減小折流板的間距,對緩解換熱管的受力情況和防止流體流動誘發振動有一定的作用。
折流擋板折流板形式及其優缺點
折流板類型 | 圖示 | 優點 | 缺點 |
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傳熱效率高;價廉;易於生產 | 壓力降最高;不適用於高粘度流體 | ||
壓力降較雙弓形折流板小 | 傳熱效率比雙弓形折流板低 | ||
所有的管子都得到支撐,減小管子 振動;比單弓形折流板更加有效的將壓力降轉移到熱傳遞 | 需要較小的管束或更大的殼體;殼徑增大導致費用增加 | ||
流體穿過折流板孔和管子 的縫隙流動,以增加傳熱效率 | 壓力降較大;僅適用於較清潔液體 | ||
流體縱向穿過折流杆與換熱管之間的間隙,壓力降小;能有效的將壓力降轉移到熱傳遞;為換熱管提供支撐 | 要求流量大;管子排列方式少 | ||
(用於殼程流體含有固體顆粒的場合。殼程流體在折流板間螺旋形流動,固體顆粒不易沉澱,利於傳熱) | 殼側不易結垢;壓力降和傳熱效率適中;減小或消除滯流面積;減小或消除管子振動 | 不易製造。設計方法沒有標準化;質量流量較大時管束和殼體之間的旁路流較大 | |
(是由大直徑的開孔圓板和小直徑的盤板交錯排列組成) | 徑向對稱流分佈;減小旁路流;在相同壓力降下。傳熱效率比雙弓形折流板好;適用於氣-氣場合 | 造價比傳統雙弓形折流板高;與三角形正方形排管方式相比,徑向排列製造方法不常見;管子徑向排列時,靠近殼體的角度間隙要比靠近中間的管子大,這就需要在徑向排管間增加額外的非徑向排列 | |
(是由有矩形孔的大圓板和矩形擋板交錯排列而成) | 矩形折流板有豎放和橫放兩種形式,豎放用於殼程介質是液相或有冷凝液的情況;橫放用 於殼程是氣相。 | 做工複雜,成本較高 |
折流擋板折流板尺寸
弓形折流板缺口 為0.2~0.45倍的殼程圓筒直徑,缺口大小應使流體通過缺口與橫過管束的流速相近。弓形折流板缺口弦高度h、弦長l、殼體內徑Di、折流板間距B、弓形面積af、圓面積aT之間的關係圖如圖1所示。
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折流擋板(1)厚度
折流擋板(2)管孔
折流擋板(3)間隙
折流擋板(4)間距
管束兩端的折流板儘可能靠近殼程出口接管,其餘折流板宜按等間距佈置。折流板間距應根據殼程介質的流量、粘度確定。一般折流板應在換熱管的有效長度上等間距佈置。間距過大或過小均不好,一般最小不得小於Di/5,且不得小於50mm。換熱管直管的無支撐跨距不應大於圖4的規定。流體脈動場合,無支撐跨距儘可能減小,或改變流動方式防止管束振動。
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折流擋板(5)缺口布置
對於卧式熱交換器,殼程為單相清潔液體時,折流板缺口應在水平上下佈置。若氣體中含有少量液體時,則在缺口朝上的折流板最低處開設通液口,見圖5(a);若液體中含有少量氣體,則應在缺口朝下的折流板最高處開通氣口,見圖5(b)。卧式熱交換器的殼程介質為氣液相共存或液體中含有固體顆粒時,折流板缺口應垂直左右佈置,並在折流板最低處開通液口,見圖5(c)。