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1、10申请公布号CN104197771A43申请公布日20141210CN104197771A21申请号201410463503222申请日20140912F28F9/2220060171申请人甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司地址730070甘肃省兰州市安宁区蓝科路8号申请人上海蓝滨石化设备有限责任公司机械工业兰州石油化工设备检测所有限公司72发明人卢芳胡国栋常春梅张向南孙海生张彦军74专利代理机构甘肃省知识产权事务中心62100代理人马英54发明名称一种用于热交换器板束气体入口的均流结构57摘要本发明公开了一种用于热交换器板束气体入口的均流结构，包括圆筒、天圆地方、方箱组成的外壳，所述外壳内安。
2、装有开式渐扩管。开式渐扩管由引流段和导流段组成，可使气体流经圆筒后均匀分布于下游的方形截面。引流段的上端固定于圆筒内壁，可以有效地将气体按设计要求分割成若干份，并引流至天圆地方的起始流通区域，导流段的导流板将气体均匀地导流至方箱的各个区域。连接机构根据需要能调整引流段与导流段间的夹角。本发明解决了气体流经天圆地方结构时存在的分布不均，压力损失较大等技术问题，具有用料省，结构简单，加工安装方便等优点。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页10申请公布号CN104197771ACN104197771A1/1页2。
3、1一种用于热交换器板束气体入口的均流结构，包括圆筒、天圆地方、方箱组成的外壳，其特征在于所述外壳内安装有开式渐扩管（10）。2根据权利要求1所述的一种用于热交换器板束气体入口的均流结构，其特征在于所述开式渐扩管（10）由引流段（5）和导流段（6）组成，该引流段（5）和导流段（6）之间设有角度调节装置调节两者之间的夹角；所述引流段（5）上端固接在所述圆筒（1）上，所述导流段（6）通过固定导杆（9）固定在天圆地方（2）的圆角过渡区（3）上。3根据权利要求2所述的一种用于热交换器板束气体入口的均流结构，其特征在于所述角度调节装置由铰链（7）和角度固定杆（8）组成；该铰链（7）链接开式渐扩管（10）的。
4、引流段（5）和导流段（6），而角度固定杆（8）的两端分别与引流段（5）和导流段（6）的表面固接。4根据权利要求2所述的一种用于热交换器板束气体入口的均流结构，其特征在于所述角度调节装置使得引流段（5）和导流段（6）之间夹角为1020。5根据权利要求2所述的一种用于热交换器板束气体入口的均流结构，其特征在于所述引流段（5）和导流段（6）均有若干块引流板和导流板组成。6根据权利要求5所述的一种用于热交换器板束气体入口的均流结构，其特征在于所述引流板和导流板各为四块。7根据权利要求6所述的一种用于热交换器板束气体入口的均流结构，其特征在于所述引流板与方箱（4）的直边呈夹角布置，或者导流板与天圆地方（。
5、2）的圆角过渡区（3）相对布置。权利要求书CN104197771A1/3页3一种用于热交换器板束气体入口的均流结构技术领域0001本发明属于热能工程流体力学及板式热交换器应用技术领域，涉及一种气体均流的天圆地方结构。背景技术0002在一些早期的食品及粉体设备中，由于工艺要求，需要将圆筒部件与方箱部件连接在一起，由此形成由圆变方的变径结构，即天圆地方结构。如今，天圆地方结构已广泛应用于食品机械及石化、冶金、环保等领域的设备之中。0003近年来，随着焊接板式热交换器技术的发展，大量设备在气气、气汽及气液换热领域都有了广泛的应用。基于工艺介质属性及布管经济性的考虑，一般采用圆筒形管线。但是焊接板式热。
6、交换器板束的介质进口均为方形或长方形，因而需采用天圆地方结构过渡。如何使圆形管道内的介质，均匀流入方形或长方形板束的各个通道，是本领域所面临的一个比较棘手的问题。因为使用传统天圆地方结构的板束，各个通道内气体流量的分布不均衡，严重地影响板束换热性能的发挥，甚至还会造成板束的开裂性破坏。0004当气体从圆形流道进入天圆地方结构时，由于流通面积突然扩大导致气体发生强烈的紊流混合。当气体流经天圆地方起始点圆角过渡区时，边界层与圆角过渡区的固体表面相脱离，并在脱离处产生涡流，从而加剧气体质点间的相互碰撞，造成气体能量损失，同时引起气体速度场的剧烈变化，导致气体在方箱入口处流体分布不均，尤其是方箱下端的。
7、四个90度夹角处，往往是气体流动的死区，当气体进入下游方形板束通道时，由于气体速度场的剧烈变化，会造成板束振动，尤其对于高温气体介质，不均匀的速度场还会造成板束承受的温差应力不一致，严重时导致设备失效，最终影响了整个设备的安全性和稳定性。0005为了预防边界层的分离、改善气体的分布，传统的解决方法是加长天圆地方结构的流道长度，减小圆形流道与方形流道之间的突扩角。如此将会造成设备制造成本的增加以及安装空间的扩张。并且随着天圆地方流道长度的增长，还会带来气体压降的增大以及传热效率的降低。可见对于改善天圆地方内部气体分布的传统方法而言，降低设备成本和安装空间与改善气体分布效果是一对矛盾体，只能在二者。
8、之间取舍，无法兼得。0006CN103322833A专利在天圆地方及下联方箱内设置导流钢板，将天圆地方入口和下联方箱隔离成互不相通的5个或若干气体流道。该专利在天圆地方圆角过渡区下方存在较大的涡流区，气体能量损失大，设备的运行成本高。同时导流钢板的焊接工作量大，维修时设备必须停车，存在一定的拆装困难。发明内容0007本发明提供一种用于热交换器板束气体入口的均流结构，对气体进行引流和导流，减少气体在天圆地方圆角过渡区下方的涡流及紊流现象，降低压力损失。0008本发明通过下述技术方案实现上述技术目的一种用于热交换器板束气体入口的均流结构，包括圆筒、天圆地方、方箱组成的外壳，说明书CN1041977。
9、71A2/3页4所述外壳内安装有开式渐扩管。0009所述开式渐扩管由引流段和导流段组成，该引流段和导流段之间设有角度调节装置调节两者之间的夹角；所述引流段上端固接在所述圆筒上，所述导流段通过固定导杆固定在天圆地方的圆角过渡区上。0010所述角度调节装置由铰链和角度固定杆组成；该铰链链接开式渐扩管的引流段和导流段，而角度固定杆的两端分别与引流段和导流段的表面固接，。0011所述角度调节装置使得引流段和导流段之间夹角为1020。0012所述引流段和导流段均有若干块引流板和导流板组成。0013所述引流板和导流板各为四块。0014所述引流板与方箱的直边呈夹角布置，或者导流板与天圆地方的圆角过渡区相对布。
10、置。0015本发明的开式渐扩管由引流段和导流段组成，可使气体流经圆筒后均匀分布于下游的方形截面。引流段的上端固定于圆筒内壁，可以有效地将气体按设计要求分割成若干份，并引流至天圆地方的起始流通区域，导流段的导流板将气体均匀地导流至方箱的各个区域。角度调节装置根据需要能调整引流段与导流段间的夹角。本发明解决了气体流经天圆地方结构时存在的分布不均，压力损失较大等技术问题，具有用料省，结构简单，加工安装方便等优点。附图说明0016图1为本发明的立体结构图；图2为本发明的俯视图；图3为图2的AA剖视图；图4为图2的BB剖视图；图5为本发明开式渐扩管结构示意图。0017图中编号1圆筒2天圆地方3天圆地方圆。
11、角过渡区4方箱5引流板6导流板7铰链8角度固定杆9固定导杆10开式渐扩管。具体实施方式0018下面结合附图对本发明及其有益效果进一步说明。0019参阅图1至图5所示一种用于热交换器板束气体入口的均流结构，由圆筒1、天圆地方2、方箱4组成本发明的外壳，在该外壳内安装有开式渐扩管10。其中开式渐扩管10由成一定夹角的引流段5和导流段6组成，所述的引流段5由若干块优选4块形状大小相同的引流板组成，所述导流段6由若干块优选4块形状大小相同的导流板组成。所述引流板和导流板均为长方形或正方形薄钢板。0020所述述开式渐扩管10引流段5与导流段6的角度可以通过角度调节装置来调节，所述的角度调节装置由铰链7和。
12、角度固定杆8组成，将所述铰链7用于连接引流板和导流板，在每块引流板和导流板连接处的两端设置铰链7，允许引流板和导流板之间做转动，所述角度固定杆8两端分别与引流板和导流板表面连接，固定引流板与导流板之间夹角为说明书CN104197771A3/3页51020,当夹角过小时，开始渐扩管外边的气体不能有效地导流至板片入口的四个直角死区；当夹角过大时，气体在导流板的投影下方会产生流动死区，反而加重了分布的不均匀性。然后将各个引流板的左右竖直边缘相互连接组成开式渐扩管10。0021将开式渐扩管10引流段5的上端焊接于圆筒1内壁，同时导流板分别与天圆地方2的圆角过渡区3相对，然后用固定导杆9将天圆地方圆角过。
13、渡区3内壁与开式渐扩管导流段6焊接，最后焊接固定圆筒1和天圆地方2以及方箱4。0022所述引流板与方箱4的直边呈夹角布置，或者导流板与天圆地方2的圆角过渡区3相对布置。这样的结构将气体往板片入口的四个直角区域导流，使得气体均匀分布于整个板片气体入口，减少四个直角区域的流动死区；同时由于导流板与圆角过渡区相对布置，可以降低气体在圆角过渡区产生边界剥离的现象，减少回流现象，降低由于涡流引起的能量损失。0023开式渐扩管10引流段5的作用是将圆形流道内的气体分割成若干份或5份，并引流至天圆地方2流道内；开式渐扩管10导流段6的作用是引流至天圆地方2流道后的气体均匀的导流至方箱4的各个区域。在引流段5。
14、与导流段6的双重作用下，避免了由于流通面积突然扩大而引起的气体强烈紊流，也避免了边界层与天圆地方圆角过渡区3的固体表面发生脱离而在圆角过渡区下方产生涡流。当气体在开式渐扩管10引流段5引流板的作用下进入到天圆地方2后，其中开式渐扩管10内气体流道的气体通过渐扩管的渐扩作用扩散到方箱4入口的中心区域，在开式渐扩管10外气体流道的气体通过导流板的作用将其导流至方箱4入口的各个直角区域，最终使气体的分布得到均匀、压力损失得到降低。0024本发明具有均匀气体在天圆地方结构内的分布，平衡气体在板束各个通道内的流量供给，减少局部紊流以及涡流，降低气体压力损失，保障后续工艺实施的优点。本发明不仅结构简单，而且拆卸方便，是一种直接，经济的流场优化方案。说明书CN104197771A1/2页6图1图2图3说明书附图CN104197771A2/2页7图4图5说明书附图CN104197771A。