[發明專利]換熱管內徑變化的高效殼管式換熱器

無效

• 申請號: 201210258209.9
• 申請日: 2012-07-24
• 公開（公告）號: CN102735077A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 寧靜紅;劉圣春;郭憲民;葉慶銀
• 申請（專利權）人: 天津商業大學
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;F28F1/42;F28F25/06
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 肖莉麗

技術領域

本發明涉及制冷技術領域，特別是涉及一種換熱管內徑變化的高效殼管式換熱器。

背景技術

目前，制冷劑在換熱管內流動的殼管式換熱器采用多根平行設置的尺寸相同的換熱管穿過管板的管孔，每根換熱管的兩端分別與封頭內的分流室和匯集室連通形成制冷劑的流動通道。由于制冷劑在換熱管內與管外流體熱量交換的過程中比容發生變化，為了適應制冷劑比容的變化，通常通過封頭上的分隔板分隔出與分流室和匯集室連通的不同換熱管數量，以改變制冷劑流動的總體換熱通道。由于換熱管數量較多，造成殼體直徑較大。此外，如果換熱管較長、需設置支撐板，為提高管外流體的對流換熱系數，又需設置折流板，結果使有效的換熱面積減小，為保證換熱面積，換熱器的整體長度增加，外形尺寸增大，占地增多，消耗材料增多，重量增大。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種能夠強化換熱效果，減小換熱器的尺寸和重量，減少金屬材料消耗的殼管式換熱器。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種換熱管內徑變化的高效殼管式換熱器，其特征在于，包括圓筒狀的殼體、兩個封頭、兩個管板、多個豎直方向并列設置的換熱扁管，每根換熱扁管的兩端分別與兩個管板焊接，所述殼體的兩端分別通過管板與相應的封頭密封連接，每個封頭與相對應的管板之間分別通過隔板分隔有分流室和匯集室；每根換熱扁管內部分別設置有多個豎直方向排列的管內通道，每根換熱扁管的管內通道兩端分別與分流室和匯集室連通形成制冷劑的流動通道；沿制冷劑比容減小的方向相鄰排列的換熱扁管管內通道的直徑逐漸減小；一端的封頭上設置有與相應分流室連通的制冷劑液體進出口，所述制冷劑液體進出口上連接有制冷劑液體進出接管，另一端的封頭上設置有與匯集室連通的制冷劑氣體進出口，所述制冷劑氣體進出口上連接有制冷劑氣體接管；所述殼體的上部設置有向殼體內部噴淋的噴頭，所述噴頭的流體進口與管外流體進口接管連接，所述殼體的下部設置有管外流體出口接管。

每根換熱扁管的每個管內通道內加工有內翅。

每根換熱扁管的管外加工有波紋。

所述管外液體進口接管與噴頭之間設置有液體分配器，所述噴頭為多個，所述液體分配器的上端與所述管外液體進口接管連接，所述液體分配器的下端分別與每個噴頭的進水端連接。

所述殼體與管板、殼體與管外流體的出口接管、殼體與噴頭之間分別為焊接連接。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、本發明的殼管式換熱器采用具有不同直徑的管內通道、并列放置的豎直換熱扁管，管外流體通過位于上部的噴頭噴出，均勻地噴淋在換熱扁管外，能夠強化換熱效果，減小換熱器的尺寸，減少金屬材料的消耗，降低成本，節約能源。

2、本發明的殼管式換熱器中，每根換熱扁管的內部管內通道內加工有內翅，可以強化制冷劑的換熱效果。

3、本發明的殼管式換熱器中，換熱扁管的外表面壓制出波紋，能夠增強換熱管外流體流過的擾動，強化管外流體的換熱。

4、本發明的殼管式換熱器中，所述殼體與管板、殼體與管外流體的出口接管、殼體與噴頭之間分別為焊接連接，能夠有效地防止泄漏。

5、本發明的殼管式換熱器中，換熱扁管豎直設置，由于本身具有的剛性，不會發生下垂變形，不設置支撐板，管外流體通過噴頭噴入殼管空間，不設置折流板，不影響換熱面積，外形尺寸小，重量輕。

6、本發明的殼管式換熱器中，每根換熱扁管內部管內通道的直徑根據氣體比容的變化而變化，對于水冷卻式冷凝（冷卻）器，在制冷劑氣體凝結（冷卻）的過程中，隨著比容逐漸減小，換熱管的直徑逐漸縮小，能夠減少金屬消耗，降低產品成本。對于冷卻水的蒸發器，在制冷劑的蒸發氣化過程中，隨著比容的逐漸增大，換熱管的直徑隨之增大，能夠減少流動損失，降低壓力比，減少耗功，提高制冷系統的性能。

附圖說明

圖1所示為本發明換熱管內徑變化的高效殼管式換熱器的內部軸向剖視圖；

圖2所示為A-A剖視圖；

圖3所示為管板結構示意圖；

圖4所示為B-B向視圖；

圖5所示為C-C向視圖。