
【化】 segmental baffle
arc; arch; bow-shaped; lune
【醫】 arch contour
【化】 baffle; cross baffle; transverse baffle
【醫】 baffle plate
弓形折流闆(Segmental Baffle)是換熱器設計中的核心組件,其英文術語源于機械工程領域對流體導向結構的标準化命名。該結構由弧形金屬闆組成,通過交錯排列方式固定在管束之間,形成周期性收縮-擴張的流道。
從流體動力學角度分析,弓形折流闆具備三個核心功能:1)增強管殼式換熱器的湍流強度,提升傳熱效率;2)有效支撐換熱管束,防止流動誘導振動;3)優化殼程壓降分布,平衡傳熱性能與能耗關系。美國機械工程師協會(ASME)标準BPVC Section VIII對弓形折流闆的安裝間距、切口高度等參數設定了明确的工程規範。
在工業應用中,弓形折流闆主要分為單弓形和雙弓形兩類,切口高度通常控制在殼體内徑的20%-45%範圍。這種設計可使殼程流體的橫向分流比例達到60%-70%,較傳統折流闆結構提升約20%的傳熱系數(據《Process Heat Transfer Principles and Applications》數據)。當前技術發展已衍生出窗口不布管式、三弓形等改良結構,以應對不同工況需求。
弓形折流闆是管殼式換熱器中用于優化殼程流體流動的關鍵部件,其名稱來源于其弓形缺口的幾何形狀。以下從定義、結構、作用及設計參數等方面進行詳細解釋:
弓形折流闆是安裝在換熱器殼程内的一種闆狀結構,通過改變流體流動方向,延長流道并增加湍流強度,從而提高傳熱效率。同時,它還支撐換熱管束,防止振動或變形。
弓形折流闆按缺口數量分為三種類型:
缺口弦高(h)是重要參數,通常取殼體内徑的20%-45%。例如,若殼體内徑為1米,缺口高度需控制在0.2-0.45米之間,以确保流體通過缺口與橫掠管束時的流速相近,避免局部阻力過大。
相較于圓盤-圓環形折流闆,弓形結構更易加工清洗,但圓盤-圓環形折流闆因封閉性較好,常用于高壓或潔淨介質場景。
總結來看,弓形折流闆通過巧妙的結構設計,在換熱效率與機械穩定性之間實現了平衡,是管殼式換熱器設計的核心組件之一。
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