專利名稱：固液兩相流焊接式板式換熱器防磨蝕導流裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于換熱器防磨蝕導流裝置，涉及一種適用于固液兩相流換熱 器的介質進口防磨蝕導流裝置，尤其涉及一種用于固液兩相流寬通道焊接式板 式換熱器防磨蝕的介質進口導流裝置。
背景技術：
在砂狀氧化鋁工業生產中，鋁酸鈉溶液的中間序和附聚溫度控制是必不可 少的一個重要環節，也是保證砂狀氧化鋁產品質量的一個環節。其介質為含有
氧化鋁顆粒350~900g/l的固液兩相鋁酸鈉溶液，由于含大量固體顆粒溶液的沖 刷作用，導致換熱器入口處板片的局部磨蝕現象極其嚴重，造成換熱設備提前失效。
寬通道焊接式板式換熱器介質進口導流裝置的功能是對進入換熱器的介 質進行導流、分配，使得介質進入換熱器板間流道時的流量均勻，流速一致。 目前，寬通道焊接式板式換熱器介質進口分配通道的結構是由進口法蘭、"天 圓底方"型分配通道、矩形法蘭組成，進口法蘭選取標準法蘭，與介質管道相 連，矩形法蘭與寬通道焊接式板式換熱器介質進口的矩形法蘭面連接，"天圓 底方"型分配通道是圓形進口法蘭與矩形法蘭之間的過渡通道。工作時，介質 從進口法蘭進入"天圓底方"型分配通道展開，直接流經矩形法蘭進入換熱器 板間流道。
觀察以往寬通道焊接板式換熱器發生磨蝕的部位，磨蝕現象均主要發生在 換熱器鋁酸鈉溶液入口處板片的中間部位，利用固液兩相流流場分析技術和現 場實驗測試，對以往己發生磨蝕的寬通道焊接式板式換熱器，及其所使用的"天 圓底方"型進口分配通道進行流場分析，發現由于"天圓底方"型分配通道的 結構(參見圖l，兩相流經系統管道6由進口法蘭1、天圓底方型緩沖分配通 道5、矩形法蘭3進入進入換熱器入口 7)問題，造成固液兩相流進入寬通道 焊接式板式換熱器時，直接沖擊換熱器入口處中部的板片，流速分布不均勻， 最高與最低處的流速相差達70%~110%，這是導致寬通道焊接式板式換熱器板 片入口處局部磨蝕嚴重的主要原因，造成設備壽命只有設計能力的1/4 1/10。發明內容
本實用新型的目的是為了解決用于固液兩相流寬通道焊接式板式換熱器 介質入口處板片局部磨蝕問題，提供一種能夠引導介質均勻分配，使其進入換 熱板間流道時流速一致，以減緩固液兩相流用寬通道焊接式板式換熱器板片入 口處局部磨蝕的導流裝置。
本發明的固液兩相流焊接板式換熱器防磨蝕導流裝置，依次包括與系統管
道連接的進口法蘭、"u"型或"s"型緩沖分配通道及與換熱器入口連接的矩 形法蘭。其中"u"型或"s"緩沖分配通道的截面為矩形。
為了使固液兩相流進入分配通道后得到更好的分流，在"u"型或"s"
緩沖分配通道的入口處設置有導流葉片，且該導流葉片與緩沖分配通道成
7.5° ~15°的夾角。
本實用新型與現有技術相比具有以下優點
1、 本實用新型由于采用"s"型或"u"型的緩沖分配通道，由圓形管道
來的固液兩相流，其中間流速過高的部分先沖擊到緩沖分配通道壁面得到緩沖 后，再由矩形法蘭、換熱器入口進入到換熱器的板片上，因此有效解決了換熱 器入口處的板片局部磨蝕問題。
2、 本實用新型的"S"型或"U"型的緩沖分配通道的入口處設置了導流 葉片，固液兩相流經"S"型或"U"型緩沖分配通道，經導流葉片分配后再 進入換熱器的板間流道，使得換熱器板間流道內流速均勻。利用固液兩相流流 場分析技術和現場實驗測試，對改進后換熱器板間通道入口處進行流場分析， 最高與最低處的流速相差僅15% 25%，由于磨蝕速率與流速成指數關系變化， 通過優化換熱器入口處流速分布的均勻性，將大大減緩換熱器板片的局部磨 蝕，使得設備壽命提高5 15倍。
3、 本實用新型用途廣泛，不僅適用于氧化鋁生產中鋁酸鈉溶液的中間序 和附聚降溫，同時也適用于其他固液兩相流焊接式板式換熱器的使用場合。
圖1為現有技術導流裝置的結構示意圖 圖2為本實用新型"S"型防磨蝕導流裝置 圖3為圖2的俯視圖
圖4為本實用新型"U"型防磨蝕導流裝置 圖5為圖4的俯視圖
具體實施方式
實施例l、 一種固液兩相流焊接板式換熱器防磨蝕導流裝置，依次包括與
系統管道6連接的進口法蘭1、天圓底方型緩沖分配通道5、截面為矩形的"S" 型緩沖分配通道2及與換熱器入口 7連接的矩形法蘭3，并在"S"型緩沖分 配通道2的入口處設有與緩沖分配通道成7.5。 15°夾角的導流葉片4(參照 圖2)。上述各部件利用焊接技術連接在一起。
實施例2、 一種固液兩相流焊接板式換熱器防磨蝕導流裝置，依次包括與 系統管道6連接的進口法蘭1，截面為矩形的"U"型緩沖分配通道2，及與 換熱氣入口 7連接的矩形法蘭3，其中進口法蘭1與"U"型緩沖分配通道2 間通過圓筒10連接；在"U"型緩沖分配通道2的入口處設有與緩沖分配通 道成7.5° 15°夾角的導流葉片4 (參見圖3、 4)。上述各部件利用焊接技術 連接在一起。
來自系統管道6的固液兩相流由進口法蘭1進入，經"S"型或"U"型 矩形截面緩沖分配通道2得到緩沖分配后，再經矩形法蘭3，由換熱器入口7 進入寬通道焊接式板式換熱器9的板間流道8進行換熱。由于緩沖分配通道2 的入口設置了導流葉片4，固液兩相流經"S"型或"U"型緩沖分配通道時， 經導流葉片分配4后再進入換熱器9的板間流道8，使換熱器板間流道內流速 均勻。利用固液兩相流流場分析技術和現場實驗測試，對改進后換熱器板間通 道入口處進行流場分析，最高與最低處的流速相差僅15% 25%;通過優化換 熱器入口處流速分布的均勻性，大大減緩了換熱器板片的局部磨蝕，使得換熱 器壽命提高5 15倍。
權利要求1、一種固液兩相流焊接板式換熱器防磨蝕導流裝置，包括與系統管道(6)連接的進口法蘭(1)、緩沖分配通道(2)及與換熱器入口(7)連接的矩形法蘭(3)，其特征在于所述緩沖分配通道(2)為“U”型或“S”型，緩沖分配通道(2)的截面為矩形。
2、 如權利要求1所述固液兩相流焊接板式換熱器防磨蝕導流裝置，其特 征在于所述"U"型或"S"型緩沖分配通道(2)的入口處設置有導流葉片(4)。
3、 如權利要求2所述固液兩相流焊接板式換熱器防磨蝕導流裝置，其特 征在于所述導流葉片(4)與緩沖分配通道(2)成7.5° 15°的夾角。
專利摘要本實用新型提供了一種用于固液兩相流焊接板式換熱器的防磨蝕導流裝置，包括與系統管道連接進口法蘭、“U”型或“S”型緩沖分配通道及與換熱器入口連接的矩形法蘭，并在“U”型或“S”緩沖分配通道的入口設置有導流葉片。來自系統管道的固液兩相流，經過“U”型或“S”型緩沖分配通道時，流速過高的部分先沖擊到緩沖分配通道壁面得到緩沖后，再由矩形法蘭、換熱器入口進入到換熱器的板片上，因此有效解決了換熱器入口處的板片局部磨蝕問題；同時固液兩相流經導流葉片分配后進入換熱器的板間流道，可使得換熱器板間流道內流速均勻，大大減緩換熱器板片的局部磨蝕，使得設備壽命提高5～15倍。
文檔編號F28F9/22GK201066253SQ20062013617
公開日2008年5月28日 申請日期2006年11月14日 優先權日2006年11月14日
發明者何海瀾, 張曼麗, 張永德, 王新艷 申請人:張曼麗;王新燕;何海瀾;張永德