螺旋折流板换热器板参数的简明空间解析
摘要：螺旋折流板换热器的折流板在实际生产加工中多采用两种形式,一种是在管束截面上投影为1/2圆的 半椭圆形结构,另一种是在管束截面上投影为1/4圆的准扇形结构,两种不同类型和结构的折流板以及螺旋倾角的不 同对壳程流体产生作用的效果也不尽相同。
螺旋折流板换热器是一种新型换热装置,其主体设计思想是将数块扇形板布置成与换热器轴线成一定倾斜角度 排列的近似螺旋形,使流体呈螺旋状流动[1][2]。常见的设计形式有两种,即每块折流板在换热器壳程截面上的投影占 壳程横截面的1/2圆和1/4圆两种。投影为1/2圆的折流板是螺旋折流板换热器刚刚出现时大多采用的一种形式 也是向现在多采用的管束截面投影为1/4圆形式的折流板换热器过渡。另外,螺旋折流板换热器的折流板结构参数 的变化对其工作效率影响很大,折流板结构和安放角度的不同对换热器整体换热面积和换热效率都有很大的影 响[3]。虽然生产使用已经近十年的时间了,但是板参数的设计和计算方法比较复杂和不易于理解,因此找到一种更 简捷、更明了的计算方法和建议对于当前的生产加工必然有很大的帮助,对于初次接触此类产品的工作人员,会使其 更快的认识这种折流板的要点和特殊之处。
一、板参数空间解析表述及计算
1.管束截面投影为1/2圆的半椭圆形螺旋折流板板参数的计算 螺旋折流板换热器采用拉杆和定距管的方法对折流板进行定位和固定,螺旋折流板与传统的弓形折流板一样,除了起到对壳程流体导向的作用,更重要的是起到对管束支撑的作用。
在图2中,D为螺旋折流板截面投影直径或短边直径,H为 折流板螺距,α为折流板与截面的两面角,β为相邻两块折流板 之间的夹角,通常情况下β=2α,即折流板的前后倾角相等,在 实际的生产加工和应用中通常α取值在15°~45°之间。α的取 值主要与换热器的管程数、管束长度和壳程流体的粘度、压力以 及流速等有关。这要取决于实际的工程应用特点,以便其发挥 最大功效。
