[實用新型]一種直管圓筒式蓄熱器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320512759.9
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN203550705U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱亞農(nóng);顧向明;姚利森;彭才元;田偉豐
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州工電能源科技有限公司
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00;B23P15/26;B23K37/04
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種熱交換設(shè)備，尤其涉及一種圓筒體自動調(diào)節(jié)適應(yīng)直換熱管熱脹冷縮的直管圓筒式蓄熱器。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的管箱式蓄熱器,就是傳熱介質(zhì)在換熱管內(nèi)通過,蓄熱介質(zhì)放置在箱形的殼體里,而換熱管則穿過蓄熱介質(zhì)。

管箱式蓄熱器的優(yōu)點：放置平穩(wěn)、支撐結(jié)構(gòu)簡單、容易制造、運輸方便,適用于低溫時直換熱管熱脹冷縮量不大的工況。

管箱式蓄熱器的缺點：①因為換熱管的熱脹冷縮量大于箱體的熱脹冷縮量，而箱體的幾何特征決定決定了箱體上不能安裝膨脹節(jié)等既能可靠密封又能跟隨換熱管熱脹冷縮的結(jié)構(gòu)，故換熱管不能兩端同時與箱體焊接，必須至少一端自由穿過箱體；②如果換熱管兩端都自由穿過箱體，則帶來了另外一個問題，即換熱管從低于蓄熱介質(zhì)面穿過箱體就會導(dǎo)致蓄熱介質(zhì)泄漏，換熱管向上彎曲從高于蓄熱介質(zhì)面穿過箱體，如果傳熱介質(zhì)是單相(液相或氣相)流體當(dāng)然是可行的，但如果傳熱介質(zhì)是在蓄熱過程中會發(fā)生相變的兩相流體(如水)，液相流體就會滯留在水平段，而氣相流體則滯留在管內(nèi)兩端彎曲段形成氣塞，因此有礙于傳熱介質(zhì)的流動和傳熱；③如果換熱管一端在高于蓄熱介質(zhì)面自由穿過箱體,另一端在低于蓄熱介質(zhì)面與箱體焊接,則單箱內(nèi)不能多層布管，影響換熱效率，因此導(dǎo)致整個蓄熱裝置的體積和規(guī)模大。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有管箱式蓄熱器的換熱管和箱體熱脹冷縮量不一致，導(dǎo)致?lián)Q熱管不能兩端同時與箱體焊接，進而導(dǎo)致?lián)Q熱管需向上彎曲從高于蓄熱介質(zhì)位置設(shè)置進出口，從而帶來換熱管內(nèi)液相滯留、氣塞、換熱效率低等一系列的問題，提供一種筒體能隨換熱管熱脹冷縮調(diào)節(jié)的直管圓筒式蓄熱器。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種直管圓筒式蓄熱器，包括蓄熱介質(zhì)容器和穿過蓄熱介質(zhì)容器的換熱管，換熱管內(nèi)流通換熱介質(zhì)，所述蓄熱介質(zhì)容器為臥式圓柱狀的筒體，筒體兩端分別設(shè)有管板，換熱管穿過管板并與管板焊接密封固定，筒體圓周上還設(shè)有自適應(yīng)調(diào)節(jié)筒體長度的膨脹節(jié)。換熱管和筒體端部的管板焊接密封，采用膨脹節(jié)來自適應(yīng)調(diào)節(jié)筒體和換熱管之間的熱脹冷縮差值，與背景技術(shù)所述的管箱式蓄熱器相比，換熱管進出筒體的進出口不必伸出到蓄熱介質(zhì)上方，因此，換熱管道可以呈水平設(shè)置，避免了換熱管道中換熱介質(zhì)汽液相變導(dǎo)致的液相滯留、氣塞等不利情況。同時，由于每個換熱管道只占據(jù)一個水平面，筒體中可以從上到下設(shè)置多層的換熱管道，提高換熱效率，降低蓄熱裝置整體的體積和規(guī)模。

作為優(yōu)選，所述換熱管包括與管板焊接的換熱總管以及設(shè)置在筒體內(nèi)的換熱支管，一根換熱總管對應(yīng)多根換熱支管，換熱總管與對應(yīng)的多根換熱支管通過聯(lián)箱轉(zhuǎn)換對接。換熱管道連接聯(lián)箱，經(jīng)聯(lián)箱穩(wěn)流和分流后連接多個換熱支管，多根換熱支管設(shè)置增大換熱面積，提高換熱效率。

作為優(yōu)選，所述筒體內(nèi)從上到下排列有多條相互獨立、互不連通換熱管。換熱管和筒體端面的密封焊接，使每根換熱管可以設(shè)置為只占據(jù)一個水平面的水平管，筒體內(nèi)在不同水平面設(shè)置多條換熱管，形成立體的換熱支管管束，換熱效率高。換熱介質(zhì)容器中換熱管分多根，每根換熱管都是包括有換熱主管、聯(lián)箱、換熱支管的水平管，換熱管內(nèi)流通換熱介質(zhì)，且各換熱管之間并不連通，這樣就能避免氣液分層這種會極大影響蓄熱器溫度梯度建立的情況發(fā)生。與傳統(tǒng)換熱器相比，本裝置的聯(lián)箱也在蓄熱介質(zhì)容器內(nèi)。

作為優(yōu)選，聯(lián)箱的高度大于換熱總管及換熱支管的高度，上下相鄰的換熱管的聯(lián)箱沿筒體方向相互錯開。聯(lián)箱相互錯開后，可以在豎直方向上形成一定的交疊，使換熱管道排布更緊密。

作為優(yōu)選，同一個換熱管的換熱支管排列在同一水平面上。保證每根換熱支管中換熱介質(zhì)的流動。

作為優(yōu)選，所述筒體內(nèi)還設(shè)有支撐換熱支管的支撐板，支撐板外緣與筒體內(nèi)表面適配，支撐板上設(shè)有多行管孔，每一行的各管孔位于同一水平高度，各換熱支管從支撐板上對應(yīng)的管孔穿過。換熱支管管徑小，長度大，設(shè)置支撐板對換熱支管進行支撐，避免換熱支管變形，筒體內(nèi)每隔一段設(shè)置一個支撐板，根據(jù)筒體長度選擇支撐板的數(shù)量。

作為優(yōu)選，所述支撐板沿每行管孔的中心高度線切割形成多個支撐條，支撐條與換熱支管依次疊放組裝后，上下相鄰的支撐條點焊固定。支撐板采用線切割分割成多個水平條狀，便于與換熱支管組裝，多層換熱支管與支撐條交替疊放組裝，支撐條之間采用點焊重新固定成一塊支撐板。

作為優(yōu)選，所述換熱支管外套焊螺旋翅片形成翅片管，螺旋翅片在換熱支管與支撐板連接位置留有用于安裝的間隔。

作為優(yōu)選，所述換熱主管和聯(lián)箱可以為同一根管道彎折形成。將換熱主管端部彎折90度后，彎折后的端部即為聯(lián)箱，再在聯(lián)箱側(cè)壁開設(shè)多個連通孔與換熱支管分別連接。