折流板顾名思义是用来改变流体流向的板,常用于管壳式换热器设计壳程介质流道,根据介质性质和流量以及换热器大小确定折流板的多少。折流板被设置在壳程,它既可以提高传热效果,还起到支撑管束的作用。
折流板有弓形和圆盘-圆环形两种,弓形折流板有单弓形、双弓形和三弓形三种
弓形折流板缺口高度应使流体通过缺口时与横过管束时的流速相近,缺口大小用切去的弓形弦高占圆筒内直径的百分比来确定,单弓形折流板缺口如图,缺口弦高h值,宜取0.2~0.45倍的圆筒内直径。 弓形折流板的缺口可按图所示,切在管排中心线以下,或切于两排管孔的小桥之间。
螺旋折流板换热器的提出基于这样一种思想:通过改变壳侧折流板的布置 ,使壳侧流体呈连续的螺旋状流动.因此 ,理想的折流板布置应该为连续的螺旋曲面.但是 ,螺旋曲面加工困难 ,而且换热管与折流板的配合也较难实现.考虑到加工上的方便 ,采用一系列的扇形平面板(称之为螺旋折流板)替代曲面相间连接 ,在壳侧形成近似螺旋面 ,使壳侧流体产生近似连续螺旋状流动.一般来说 ,出于加工方面的考虑 ,一个螺距取 2~4 块折流板 ,相邻折流板之间有连续搭接和交错搭接两方式 ,按流道又可分为单螺旋和双螺旋两种结构.
传统换热器中最普遍应用的是弓形折流板,由于存在阻流与压降大、有流动滞死区、易结垢、传热的平均温差小、振动条件下易失效等缺陷,近年来逐渐被螺旋折流板所取代。理想的螺旋折流板应具有连续的螺旋曲面。由于加工困难,目前所采用的折流板,一般由若干个1/4的扇形平面板替代曲面相间连接,形成近似的螺旋面。在折流时,流体处于近似螺旋流动状态。相比于弓形折流板,在相同工况下,这样的折流板(被称为非连续型螺旋折流板)可减少压降45%左右,而总传热系数可提高20%~30%,在相同热负荷下,可大大减小换热器尺寸。
管壳式换热器由于具有、清洗方便等优点而在石油、化工、炼油、核能利用等领域占据着重要地位 . 由于壳侧流体流动方向改变频繁 ,且存在漏流等现象 ,因此壳侧流动与换热是这种换热器的瓶颈所在. 弓型折流板换热器是最普遍应用的一种传统管壳式换热器 ,但它的弊端在于 : 沿程压降较大 ; 易出现流动死区、旁流和漏流 ,且容易积垢;较高的质量流速易诱 导换热管的振动 ,缩短了寿命.针对其壳侧流动的缺点 ,人们提出了螺旋折流板换热器的概念(图) ,并于 20 世纪 90 年代初由 ABB 公司开发出系列产品 ,在实际应
用中取得了良好的效果 ,尤其对于高粘度流体效果更加突出.