一种折流栅连接结构
文献发布时间:2023-06-19 09:36:59
技术领域
本发明涉及热交换器结构技术领域,特别是涉及一种折流栅连接结构。
背景技术
折流栅换热器是一种新型的管壳式热交换器,可以避免采用折流板引起换热管的振动破坏,同时又降低流体通过换热器的压力降。经典的折流栅换热器管束如图1所示,包括换热器筒体、换热管、管板、折流栅等。折流栅平面与换热管垂直,每两个相邻的折流栅限定换热管在某一方向位移。如图1所示,折流栅A、B限定换热管的水平位移;折流栅C、D限定换热管的垂直位移。
为了将众多的折流栅(通常是4的倍数)连接起来,现阶段普遍采用两种处理方式:一种是采用如图1所示的扁钢连接方法,即在折流栅部件折流圈外侧上加工出矩形缺口,然后将扁钢插入其内点焊固定,类似普通热交换器中折流板与滑道的连接形式,扁钢一端还与管板焊接固定。该方法不易保证折流栅与换热管垂直,折流栅的间距不易精确控制,缺口也影响到折流圈宽度(内、外半径差)及强度。还有一种是采用传统的拉杆—定距管结构,该方法连接可靠,但受定距管直径的影响,环形折流圈宽度变宽,使得换热管布管限定圆减小,降低了布管率;更不利的是折流圈宽度变宽后,将使壳程流体死区范围加大,换热效率下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种折流栅连接结构,以解决现有技术中的问题。
本发明是通过如下技术方案实现的:一种折流栅连接结构,用于将折流栅固定在换热器内,所述换热器包括换热器筒体、换热管、管板,所述折流栅包括折流圈和折流杆,其特征在于:所述折流栅连接结构包括多根定距杆,在定距杆上等距设置有与折流栅相配合的凹槽,折流栅卡接在凹槽内并焊接固定,定距杆布管限定圆与折流栅同心且大于折流栅内径,定距杆的另一端与管板上设置的盲孔相配合并焊接固定。
进一步的:定距杆为4-6根,沿周向均匀分布。
进一步的:所述折流栅通过折流圈卡接在凹槽内并焊接固定。
进一步的:定距杆为圆柱状,其直径等于或小于换热管直径。
本发明的优点是:1、连接可靠;由于整个折流栅是镶嵌在定距杆凹槽内,加之后续对该部位的点焊,使连接可靠性得到加强,理论上即使服役期间点焊部分完全腐蚀掉,折流栅也不会脱落;2、定距杆刚度大;由于定距杆直径与换热管直径相等或略小,其刚度远大于普通拉杆,在立式结构中更能显现其优势;3、定位精度高;多根定距杆可一同加工凹槽,一致性好,较好地保证了折流栅平面与换热管垂直的要求; 4、折流圈宽度较小;由于折流圈上没有多余的矩形缺口(扁钢连接形式),也没有拉杆孔(拉杆——定距杆结构),因而可以较薄,这能直接降低材料成本,还有利于提高布管率和减小流体死区范围,对传热有利。
通过以上的说明可以看出,与已有技术相比,本结构具有多方面的优势,其在连接的可靠性,传热效能增加,成本降低、制造便捷性方面都有质的提升。
附图说明
图1为现有折流杆结构示意图。
图2为本发明连接结构图;
图3为定距杆配合示意图。
附图标记说明:1为筒体、2为换热管、3为管板、4为折流栅、41为折流圈、42为折流杆、5为定距杆、6为凹槽、7为盲孔。
具体实施方式
如图1-3所示为本发明一种折流栅连接结构,用于将折流栅4固定在换热器内,所述换热器包括换热器筒体1、换热管2、管板3,在管板上设置有多个盲孔7;所述折流栅4包括折流圈41和折流杆42。所述折流栅连接结构包括多根呈圆周状等角排列的定距杆5,在定距杆上等距设置有多个与折流栅相配合的凹槽6,折流栅卡接在凹槽内并与定距杆焊接固定,定距杆布管限定圆(包围所有定距杆的最小圆即所在圆的外径)与折流栅同心且大于折流栅内径(具体是折流栅的折流圈的内径),定距杆的另一端与管板上设置的盲孔7相配合并焊接固定。
优选的:定距杆为4-6根,沿周向均匀分布。
优选的:所述折流栅通过折流圈卡接在凹槽内并焊接固定。
优选的:定距杆为圆柱状,其直径等于或小于换热管直径。
优选的:所述折流圈使用板料卷制而成。使折流圈制造方便、成本低,相比与用整板切割圆环,卷制圆环具有更大的优势,当圆环直径较大时,增加卷制圆环高度显然比切割圆环增加厚度有利。卷制圆环直径调整极为方便,只需要调整下料长度即可。
下面结合使用方法对本发明结构进一步说明:
本发明结构,通过合理的调整折流圈宽度和高度,还有定距杆直径的确定和凹槽的尺寸,使其配合紧密。首先根据热交换器直径和折流栅跨距情况,选用折流圈卷制板料的厚度(即折流圈宽度)和高度,一般情况板料厚度可选用8mm~16mm,高度选15mm~30mm,热交换器直径大、跨距大时选大值。折流圈经过卷制、焊接、矫圆工序后,再焊上折流杆组装成折流栅;然后根据折流栅设计间距加工定距杆上凹槽,凹槽深度以安装后不干涉折流圈内径为宜。定距杆为实体棒料,外径一般等于或略小于换热管直径。每台热交换器上的定距杆,应组合在一起装夹加工,并使槽的加工面与棒料轴线垂直,这样可以保证安装时折流栅平面与换热管垂直。将定距杆分别插入管板上相应的盲孔孔位,保证槽的开口方向位于定距杆布管限定圆的切线方向并焊牢;接着,依次套入折流栅(见图2,其中为了说明方便,折流圈内四个象限位置依次显示的为A、B、C、D折流栅的一部分);依次套入A、B、C、D,并依此循环,靠近管板的先套,将各折流栅与定距杆点焊焊牢。此时,所有折流栅已全部安装到位。当然,也可以先连接定距杆和折流栅,但应保证定距杆一端能稳妥地插入管板上对应的盲孔位。后续安装如同常规折流板换热器。
该结构由对称布置的数根开有等距凹槽的定距杆连接折流栅,凹槽间距等于折流栅设计间距,定距杆布管限定圆略大于折流圈内径,凹槽宽度略大于折流圈高度,安装时折流圈刚好卡在凹槽内定位,然后同折流圈点焊固定。定距杆一端还须插入管板相应盲孔内焊牢,以保证连接的整体性。定距杆兼有定距管和拉杆功能,且不占用布管空间,折流圈使用板料卷制。可最大限度的提高换热管布管率,降低流动死区。
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