本發(fā)明涉及換熱器，尤其涉及一種折流件及管式換熱器。

背景技術(shù)：

1、管式換熱器作為工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的換熱設(shè)備之一，其核心結(jié)構(gòu)由殼體與管束兩大組件構(gòu)成。殼體作為壓力容器通常采用圓筒形設(shè)計(jì)，內(nèi)部平行排列著多組換熱管束，通過(guò)管板實(shí)現(xiàn)管程與殼程的流體分隔。在常規(guī)運(yùn)行工況下，高溫流體與低溫流體分別在管程和殼程內(nèi)逆向流動(dòng)，通過(guò)管壁的導(dǎo)熱作用實(shí)現(xiàn)熱量的傳遞交換。

2、現(xiàn)有技術(shù)下殼體內(nèi)的管束通常進(jìn)行固定，管束的排布方式多采用正三角形或正方形固定陣列模式，而管束之間的間距一旦設(shè)計(jì)完成便無(wú)法進(jìn)行調(diào)整，如果在某些應(yīng)用場(chǎng)合需要增加流體的湍流強(qiáng)度提高換熱效率，設(shè)計(jì)階段通過(guò)精確計(jì)算確定管間距參數(shù)后，采用焊接、脹接或管板固定等工藝將管束永久性定位。這種剛性連接方式雖然確保了結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定性，但也導(dǎo)致管間距參數(shù)成為不可調(diào)節(jié)的固定參數(shù)。在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，當(dāng)處理高粘度流體(如重質(zhì)原油)或需要強(qiáng)化傳熱效率時(shí)，通常需要提高殼程流體的湍流強(qiáng)度以破壞層流邊界層，而管束之間的間距固定無(wú)法改變湍流強(qiáng)度，導(dǎo)致管式換熱器的換熱效率較低，無(wú)法達(dá)到所需要的換熱效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種折流件及管式換熱器，解決現(xiàn)有技術(shù)下管束之間的間距無(wú)法改變，導(dǎo)致無(wú)法調(diào)節(jié)管式換熱器自身?yè)Q熱效率的問(wèn)題。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：本發(fā)明提供一種管式換熱器，包括：兩個(gè)折流板組，每個(gè)所述折流板組均包括至少三個(gè)折流板，每個(gè)所述折流板沿厚度方向均穿設(shè)有至少一個(gè)管束；

3、轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸沿軸向穿設(shè)于兩個(gè)所述折流板組中的每個(gè)折流板，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸能繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)而使兩個(gè)所述折流板組切換于第一工作位置和第二工作位置之間；

4、當(dāng)兩個(gè)所述折流板組位于所述第一工作位置時(shí)，沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向從兩個(gè)所述折流板組上相靠近的一端至另一端，每個(gè)相鄰所述折流板之間第一間距逐漸增大，每個(gè)所述折流板組中任意相鄰兩個(gè)所述折流板之間的間距為所述第一間距；

5、當(dāng)兩個(gè)所述折流板組位于所述第二工作位置時(shí)，沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向，相鄰所述折流板的第二間距均相等，且所述第二間距等于所述第一間距的最小值。

6、作為優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定設(shè)有第一凸塊組，所述第一凸塊組包括沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向等間距間隔設(shè)置的至少三個(gè)第一凸塊；每個(gè)所述折流板均設(shè)第一螺旋槽，每個(gè)所述第一螺旋槽對(duì)應(yīng)的圓心角均大于0°且小于360°；至少三個(gè)所述第一凸塊與至少三個(gè)所述第一螺旋槽一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述第一凸塊沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向自下而上的插接于所述第一螺旋槽；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸繞自身中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，所述第一凸塊沿所述第一螺旋槽的延伸方向相對(duì)所述第一螺旋槽滑動(dòng)；

7、各個(gè)所述第一螺旋槽的起始處深度均大于終止處深度；沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向從兩個(gè)所述折流板組上相靠近的一端至另一端，各個(gè)所述第一凸塊的凸起高度逐漸增大，各個(gè)所述第一螺旋槽的起始處深度逐漸增大，且各個(gè)所述第一螺旋槽沿延伸方向的深度變化率逐漸增大。

8、作為優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸還固定設(shè)有第二凸塊組，所述第二凸塊組包括沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向等間距間隔設(shè)置的至少三個(gè)第二凸塊；每個(gè)所述折流板均設(shè)第二螺旋槽，每個(gè)所述第二螺旋槽對(duì)應(yīng)的圓心角均大于0°且小于360°；至少三個(gè)所述第二凸塊與至少三個(gè)所述第二螺旋槽一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述第二凸塊沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向自下而上的插接于所述第二螺旋槽；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸繞自身中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，所述第二凸塊沿所述第二螺旋槽的延伸方向相對(duì)所述第二螺旋槽滑動(dòng)；

9、各個(gè)所述第二螺旋槽的終止處深度均大于起始處深度；沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向從兩個(gè)所述折流板組上相靠近的一端至另一端，各個(gè)所述第二凸塊的凸起高度逐漸增大，各個(gè)所述第二螺旋槽的終止處深度逐漸增大，且各個(gè)所述第二螺旋槽沿延伸方向的深度變化率逐漸增大。

10、作為優(yōu)選地，所述折流板均包括阻流塊和兩個(gè)翼板，兩個(gè)所述翼板分別連接于所述阻流塊沿寬度方向的兩端；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸一一對(duì)應(yīng)的穿設(shè)于兩個(gè)所述翼板。

11、作為優(yōu)選地，所述折流板設(shè)有沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向貫通的安裝孔，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿設(shè)于所述安裝孔；或，

12、所述折流板設(shè)有沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向貫通的安裝孔，所述安裝孔的內(nèi)周壁固定設(shè)有滑套，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿設(shè)于所述滑套；或，

13、所述折流板設(shè)有沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向貫通的安裝孔，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的外周壁固定套設(shè)有滑套，所述滑套至少部分位于所述安裝孔內(nèi)。

14、作為優(yōu)選地，所述管束呈u型，所述管束的兩端均用于穿設(shè)于所述折流板；或，

15、所述管束包括弧形管段和多個(gè)直管段，任意相鄰兩個(gè)直管段之間均通過(guò)弧形管段相連形成蛇形管束，多個(gè)所述直管段均穿設(shè)于所述折流板。

16、作為優(yōu)選地，所述折流件還包括固定設(shè)置的驅(qū)動(dòng)件，所述驅(qū)動(dòng)件的輸出端與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸傳動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)件能帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸繞自身中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。

17、一種管式換熱器，包括殼體和固定設(shè)置于所述殼體內(nèi)的分隔板，所述分隔板將所述殼體的腔室分隔為互不連通的第一腔和第二腔，所述殼體還設(shè)有與所述第一腔連通的第一換熱入口和第一換熱出口，以及與所述第二腔連通的第二換熱入口和第二換熱出口；上述所述的折流件設(shè)置于所述第一腔內(nèi)，所述管束的入口端與所述第二換熱入口連通，所述管束的出口端與所述第二換熱出口連通。

18、作為優(yōu)選地，所述第二腔包括第一子腔和第二子腔，所述第一子腔上安裝有第二換熱入口，所述第二子腔上安裝第二換熱出口，所述分隔板上安裝有柔性管，所述管束入口通過(guò)所述柔性管與所述第一子腔連通，所述管束出口通過(guò)所述柔性管與所述第二子腔連通。

19、作為優(yōu)選地，所述殼體呈圓柱狀，所述殼體的軸線與水平面平行；

20、和/或，所述第一換熱入口位于所述殼體的頂部，所述第一換熱出口位于所述殼體的底部；

21、和/或，所述第二換熱入口位于所述殼體的頂部，所述第二換熱出口位于所述殼體的底部。

22、有益效果：通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使折流板板組在第一工作位置和第二工作位置之間進(jìn)行切換，處于第一工作位置的時(shí)候，折流板之間的間隙達(dá)到最大，處于第二工作位置的時(shí)候，折流板之間的間距最小，并且折流板之間的間距相同，由于折流板之間的間隙出現(xiàn)了改變，水流流過(guò)間隙時(shí)的湍流強(qiáng)度發(fā)生改變，進(jìn)而可以對(duì)熱效率進(jìn)行調(diào)節(jié)，如果折流板之間的間隙變大處于第一工作位置的時(shí)候，流體所受到的阻力就會(huì)減小，湍流效應(yīng)降低，則熱效率就會(huì)降低，如果管束之間的間距變小處于第二工作位置的時(shí)候，流體受到的阻力就會(huì)增加，湍流效應(yīng)增加，熱效率就會(huì)提升。

技術(shù)特征：

1.一種折流件，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折流件，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)固定設(shè)有第一凸塊組，所述第一凸塊組包括沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)的軸向等間距間隔設(shè)置的至少三個(gè)第一凸塊(4)；每個(gè)所述折流板(2)均設(shè)第一螺旋槽(21)，每個(gè)所述第一螺旋槽(21)對(duì)應(yīng)的圓心角均大于0°且小于360°；至少三個(gè)所述第一凸塊(4)與至少三個(gè)所述第一螺旋槽(21)一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述第一凸塊(4)沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)的軸向自下而上的插接于所述第一螺旋槽(21)；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)繞自身中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，所述第一凸塊(4)沿所述第一螺旋槽(21)的延伸方向相對(duì)所述第一螺旋槽(21)滑動(dòng)；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折流件，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)還固定設(shè)有第二凸塊組，所述第二凸塊組包括沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)的軸向等間距間隔設(shè)置的至少三個(gè)第二凸塊(5)；每個(gè)所述折流板(2)均設(shè)第二螺旋槽(22)，每個(gè)所述第二螺旋槽(22)對(duì)應(yīng)的圓心角均大于0°且小于360°；至少三個(gè)所述第二凸塊(5)與至少三個(gè)所述第二螺旋槽(22)一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述第二凸塊(5)沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)的軸向自下而上的插接于所述第二螺旋槽(22)；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)繞自身中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，所述第二凸塊(5)沿所述第二螺旋槽(22)的延伸方向相對(duì)所述第二螺旋槽(22)滑動(dòng)；

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的折流件，其特征在于，所述折流板(2)均包括阻流塊(23)和兩個(gè)翼板(24)，兩個(gè)所述翼板(24)分別連接于所述阻流塊(23)沿寬度方向的兩端；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)一一對(duì)應(yīng)的穿設(shè)于兩個(gè)所述翼板(24)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的折流件，其特征在于，所述折流板(2)設(shè)有沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)的軸向貫通的安裝孔(25)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)穿設(shè)于所述安裝孔(25)；或，

6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的折流件，其特征在于，所述管束(1)呈u型，所述管束(1)的兩端均用于穿設(shè)于所述折流板(2)；或，

7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的折流件，其特征在于，所述折流件還包括固定設(shè)置的驅(qū)動(dòng)件，所述驅(qū)動(dòng)件的輸出端與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)傳動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)件能帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)繞自身中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。

8.一種管式換熱器，包括殼體(7)和固定設(shè)置于所述殼體(7)內(nèi)的分隔板(8)，所述分隔板(8)將所述殼體(7)的腔室分隔為互不連通的第一腔(71)和第二腔，所述殼體(7)還設(shè)有與所述第一腔(71)連通的第一換熱入口(73)和第一換熱出口(74)，以及與所述第二腔連通的第二換熱入口(75)和第二換熱出口(76)；其特征在于，權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的折流件設(shè)置于所述第一腔(71)內(nèi)，所述管束(1)的入口端與所述第二換熱入口(75)連通，所述管束(1)的出口端與所述第二換熱出口(76)連通。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的管式換熱器，其特征在于，所述第二腔包括第一子腔和第二子腔，所述第一子腔上安裝有第二換熱入口(75)，所述第二子腔上安裝第二換熱出口(76)，所述分隔板(8)上安裝有柔性管，所述管束(1)入口通過(guò)所述柔性管與所述第一子腔連通，所述管束(1)出口通過(guò)所述柔性管與所述第二子腔連通。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的管式換熱器，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于換熱器技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種折流件及管式換熱器。其中包括兩個(gè)折流板組，每個(gè)折流板組均包括至少三個(gè)折流板，每個(gè)折流板沿厚度方向均穿設(shè)有至少一個(gè)管束；轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸沿軸向穿設(shè)于兩個(gè)折流板組中的每個(gè)折流板，轉(zhuǎn)動(dòng)軸能繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)而使兩個(gè)折流板組切換于第一工作位置和第二工作位置之間，使折流板在第一工作位置和第二工作位置之間切換；解決現(xiàn)有技術(shù)下管束之間的間距無(wú)法改變，導(dǎo)致無(wú)法調(diào)節(jié)管式換熱器自身?yè)Q熱效率的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：陳瑞侃,郭江峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中船動(dòng)力（集團(tuán)）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8