[實用新型]一種管殼式換熱器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220739821.3
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN203190844U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設計）人: 朱冬生
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州以惠節(jié)能科技有限公司
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;F28F1/00
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11319
• 代理人: 胡子騏

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及換熱器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種管殼式換熱器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的普通管殼式換熱器，傳統(tǒng)換熱器普遍采用等直徑的圓形換熱管，殼程通過加設弓形折流板來達到支撐管束和增強殼程流體擾動。這類型換熱器存在兩大缺陷，第一是流體在殼程做“Z”型折流運動，流動阻力大，而且折流板后部容易形成回流死區(qū)，導致?lián)Q熱面積得不到充分利用。殼程流體在換熱管外部的殼體中流動，以實現(xiàn)冷卻介質(zhì)與被冷卻介質(zhì)的熱交換。殼程設折流擋板，以支撐換熱管和強化殼程流體擾動，具有結(jié)構(gòu)簡單、易于加工、清洗、能夠適應高溫高壓等特點。但這種管殼式換熱器也存在一些不足之處，主要是：第一，換熱管采用圓管，在管內(nèi)流速較低的條件下，邊界層熱阻較大，傳熱系數(shù)低；而在流速較高的條件下，管內(nèi)流動阻力較大。第二，傳統(tǒng)的單弓形折流板換熱器在折流板與殼體結(jié)合處存在流動死區(qū)，容易造成流體打旋，增加了流動阻力，并且容易引起結(jié)垢，降低了換熱效率。第三，傳統(tǒng)的單弓形折流板與非圓形的強化傳熱管難以配合，極大地限制了強化傳熱技術(shù)的應用。這些問題嚴重影響了傳統(tǒng)換熱器的傳熱效率，為了提高其效率，人們不斷對其結(jié)構(gòu)進行改進，但結(jié)果尚不理想。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種換熱效率高、阻力小、不易結(jié)垢、振動小的管殼式換熱器。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種管殼式換熱器，包括殼體、設于所述殼體內(nèi)的換熱管和設于所述換熱器兩端的封頭，所述封頭設有管內(nèi)流體進口和出口，所述殼體設有管外流體進口和出口，所述換熱管的兩端與管板連接，所述換熱管為由至少一變形管組成的管束，所述變形管之間在一定的距離內(nèi)相互接觸，形成自支撐結(jié)構(gòu)。

作為上述方案的改進，所述變形管之間在一定的距離內(nèi)形成點接觸，形成互相支撐的支撐點。

作為上述方案的改進，所述變形管設有至少一凸點，所述變形管之間通過所述凸點在一定的距離內(nèi)形成點接觸，形成互相支撐的支撐點。

作為上述方案的改進，所述變形管之間在一定的距離內(nèi)形成線接觸，形成互相支撐的支撐體。

作為上述方案的改進，所述變形管設有至少一凸起，所述變形管通過所述凸起在一定的距離內(nèi)形成線接觸，形成互相支撐的支撐體。

作為上述方案的改進，所述變形管中相鄰兩管之間的管間距與所述變形管的最大凸徑相等。

作為上述方案的改進，所述變形管的最大凸徑為所述變形管插入管板處直徑的0.5-2倍。

作為上述方案的改進，所述變形管由普通管體通過壓扁、縮小或膨脹制成，使所述變形管之間在一定的距離內(nèi)相互接觸，形成自支撐結(jié)構(gòu)。

作為上述方案的改進，所述普通管體包括圓管、橢圓管、扁管、螺旋扭曲扁管、扭曲三葉管、螺旋槽管、橫紋管。

作為上述方案的改進，所述換熱管為直管，但其在殼體內(nèi)的直徑發(fā)生改變，或兩頭縮小直徑，或通過普通管體通過壓扁或膨脹制成。

實施本實用新型，具有如下有益效果：

本實用新型提供了一種管殼式換熱器，與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述換熱器實現(xiàn)管內(nèi)外流體成平行流流動，具有換熱效率高、阻力小、不易結(jié)垢、振動小的優(yōu)點，具體如下：

一、本實用新型中殼體和變形管均為直管而不是彎管，不設折流板，無現(xiàn)有普通換熱器中的折流部，因此介質(zhì)流動阻力小，不易結(jié)垢，運行水泵的功率和揚程可以減小；其體積比常規(guī)換熱器體積縮小10-45％，節(jié)約材料30％。

二、本實用新型換熱管為由至少一變形管組成的管束，所述變形管之間在一定的距離內(nèi)相互接觸，形成互相支撐的支撐點或支撐體，從而形成自支撐結(jié)構(gòu)。因為相鄰換熱管之間組成了一個不完全封閉的縱向通道，在殼體內(nèi)的殼程流體(如水)主要沿縱向通道進行縱向流動，能很好地克服誘導振動。同時由于換熱管管兩頭維持普通管體安裝的相應直徑，中間部分可根據(jù)管內(nèi)外殼程平行流流道的需要變形，使變形管之間在一定的距離內(nèi)相互接觸。殼程流體在縱向通道內(nèi)流動時，受到離心力的作用而周期性改變流動方向和流動速度，增強了流體的徑向混合，破壞了換熱邊界層，強化了傳熱，換熱面積的利用率有了很大的增加，提高了換熱效率。

本實用新型管殼式換熱器殼程應用于無相變的流體平行于管內(nèi)流動時，采用導流筒，夾套和管束捆扎自支撐及管束與殼體間的支撐板來實現(xiàn)殼程的安裝與流動，管程流體(如氟利昂)在換熱管中流動時，改變了流動方向和流動速度，增強了流體的徑向混合，破壞了換熱邊界層，強化了傳熱，換熱面積的利用率有了很大得增加，提高了換熱效率。同時，管程流體也不容易被凍結(jié)，抗冷凍性能提高。當然，該結(jié)構(gòu)也提高換熱管抗壓強度。

附圖說明

圖1是本實用新型管殼式換熱器的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；