西安不銹鋼折流板形式及作用
西安不銹鋼折流板是安裝在管殼式熱交換器殼體內(nèi)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(shè)置可以提高熱交換器的傳熱效果，也可以對(duì)于換熱管（臥式）有一定的支撐作用。設(shè)置折流板，也有利于換熱管的安裝。
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，破勢流體按照規(guī)定路程折流多次而安裝在殼體內(nèi)壁上的平行隔板。如圖中4所指，為折流板。
折流板的作用延長殼程介質(zhì)的流道長度，增加管間流速，增加湍流程度，達(dá)到提高熱交換器的傳熱效果的目的。
設(shè)置折流板對(duì)于臥式熱交換器的換熱管具有一定的支撐作用。當(dāng)換熱管過長，而管子承受的壓應(yīng)力過大的時(shí)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(shù)量，減小折流板的間距，對(duì)緩解換熱管的受力情況和防止流體流動(dòng)誘發(fā)振動(dòng)有一定的作用。
設(shè)置折流板有利于換熱管的安裝。
西安不銹鋼折流板形式及其優(yōu)缺點(diǎn)
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西安不銹鋼折流板類型 |
優(yōu)點(diǎn) |
缺點(diǎn) |
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單弓形折流板 |
傳熱效率高；價(jià)廉；易于生產(chǎn) |
壓力降*高；不適用于高粘度流體 |
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雙弓形折流板（用于殼體直徑較大，須減小流體阻力，避免形成死區(qū)的情形） |
壓力降較雙弓形折流板小 |
傳熱效率比雙弓形折流板低 |
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三弓形折流板（用于殼體直徑較大，須減小流體阻力，避免形成死區(qū)的情形） |
壓力降較雙弓形折流板小 |
傳熱效率比雙弓形折流板低 |
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弓形區(qū)不排管（一般在考慮管子振動(dòng)破壞因素時(shí)候考慮） |
所有的管子都得到支撐，減小管子 振動(dòng)；比單弓形折流板更加有效的將壓力降轉(zhuǎn)移到熱傳遞 |
需要較小的管束或更大的殼體；殼徑增大導(dǎo)致費(fèi)用增加 |
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孔式折流板 |
流體穿過折流板孔和管子 的縫隙流動(dòng)，以增加傳熱效率 |
壓力降較大；僅適用于較清潔液體 |
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折流桿 |
流體縱向穿過折流桿與換熱管之間的間隙，壓力降??；能有效的將壓力降轉(zhuǎn)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 |
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螺旋形折流板 （用于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(dòng)，固體顆粒不易沉淀，利于傳熱） |
殼側(cè)不易結(jié)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(dòng) |
不易制造。設(shè)計(jì)方法沒有標(biāo)準(zhǔn)化；質(zhì)量流量較大時(shí)管束和殼體之間的旁路流較大 |
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圓環(huán)形折流板 （是由大直徑的開孔圓板和小直徑的盤板交錯(cuò)排列組成） |
徑向?qū)ΨQ流分布；減小旁路流；在相同壓力降下。傳熱效率比雙弓形折流板好；適用于氣-氣場合 |
造價(jià)比傳統(tǒng)雙弓形折流板高；與三角形正方形排管方式相比，徑向排列制造方法不常見；管子徑向排列時(shí)，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 |
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矩形折流板 （是由有矩形孔的大圓板和矩形擋板交錯(cuò)排列而成） |
矩形折流板有豎放和橫放兩種形式，豎放用于殼程介質(zhì)是液相或有冷凝液的情況；橫放用 |
做工復(fù)雜，成本較高 |
西安不銹鋼折流板尺寸
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(yīng)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(nèi)徑Di、折流板間距B、弓形面積af、圓面積aT之間的關(guān)系圖如圖1。
弓形板主要尺寸關(guān)系圖
西安不銹鋼折流板厚度
其值決定于它所支撐的重量，即與殼體直徑和板間距相關(guān)。*小厚度由殼體公稱直徑和換熱管無支撐跨距按圖2選取。一般不做強(qiáng)度計(jì)算，折流板過厚造成總重增加，材料浪費(fèi)。
折流板或支撐板的*小厚度
西安不銹鋼折流板管孔
其大小對(duì)傳熱性能、機(jī)械性能和加工制造都有影響。管孔大則因間隙大而降低傳熱效果，換熱管易振動(dòng)。因此需要確定一個(gè)合適的間隙表，圖3列出換熱管折流板和支持板的管孔直徑及允許偏差。
折流擋板間隙
指折流板外徑與殼體內(nèi)徑之間的間隙。間隙小則裝配困難，間隙大又影響傳熱。折流板自身強(qiáng)度降低，但加工方便。故管孔應(yīng)綜合考慮，GB151給出具體尺寸。
西安不銹鋼折流板間距
管束兩端的折流板盡可能靠近殼程出口接管，其余折流板宜按等間距布置。折流板間距應(yīng)根據(jù)殼程介質(zhì)的流量、粘度確定。一般折流板應(yīng)在換熱管的有效長度上等間距布置。間距過大或過小均不好，一般*小不得小于Di/5，且不得小于50mm。換熱管直管的無支撐跨距不應(yīng)大于的規(guī)定。流體脈動(dòng)場合，無支撐跨距盡可能減小，或改變流動(dòng)方式防止管束振動(dòng)。
西安不銹鋼折流板缺口布置
對(duì)于臥式熱交換器，殼程為單相清潔液體時(shí)，折流板缺口應(yīng)在水平上下布置。若氣體中含有少量液體時(shí)，則在缺口朝上的折流板*低處開設(shè)通液口，見圖5（a）；若液體中含有少量氣體，則應(yīng)在缺口朝下的折流板*高處開通氣口，見圖5（b）。臥式熱交換器的殼程介質(zhì)為氣液相共存或液體中含有固體顆粒時(shí)，折流板缺口應(yīng)垂直左右布置，并在折流板*低處開通液口。
弓形折流板的缺口宜使剩余管孔弓形高小于或等于d0/2，見圖6，或切于兩排管孔的孔橋之間。
U形管的尾部*大無支撐跨距：U形管換熱器中，靠近彎管起支撐作用的折流板，所示，結(jié)構(gòu)尺寸A+B+C之和不大于圖4種*大無支撐跨距，超過時(shí)，應(yīng)在彎管部分加特殊支撐。
