[實用新型]一種管式換熱器

有效

• 申請號: 201420170109.5
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN203881181U
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 陳振乾;張嫻
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: F28D7/08
• 分類號: F28D7/08;F28F9/22
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王斌

技術領域

?本實用新型主要涉及一種換熱管的布置方式，尤其涉及一種管式換熱器。

背景技術

近年來，隨著材料成本的上漲，小管徑銅管換熱器具有材料成本的巨大優勢。假設將管徑由7mm減小至4mm，單位管長銅管的表面積將減少46.1%。此項舉措意味著，即使銅管厚度不變，單位管長的用銅量減少46.1%。實際上，由于銅管壁厚變薄、耐壓強度增加，單位管長的銅材用量可減少更多。因此，小管徑換熱管若能應用于換熱器，則能顯著減少材料消耗。但是換熱器的換熱管徑減小后，需要增加換熱管支路數來減小管內急劇增長的阻力損失，而過多的換熱管支路數會造成流進每一個換熱管的流體多少不一，使換熱器的換熱性能下降。為了解決這一問題，本實用新型針對這一換熱器提出了一種新的結構形式。

實用新型內容

本實用新型所要解決得技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種平衡換熱管內流體流量和流體阻力，從而提高換熱性能的基于小管徑換熱管的管式換熱器。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：

一種管式換熱器，包括殼體以及設置在殼體內的換熱管，其特征在于：在所述的殼體內還設置有至少兩層的隔板，所述的殼體內被所述的隔板分成至少三層的成S形的流道，在最上層流道的入口設置有殼側出口管，在最下層流道的出口設置有殼側進口管，在所述殼體的上端設置有管側分液管，在所述的殼體的下端設置有管側集液管，在所述管側分液管和管側集液管沿軸向方向上間隔的設置有至少兩排沿所述流道布置的換熱管組，所述每排換熱管組包括設置在所述管側分液管和管側集液管軸向方向同一位置上且成上下并列的兩只所述換熱管。

換熱管的總管徑與管側分液管的管徑之比為：1：5～10。

位于所述隔板上方流道內的換熱管管體和位于隔板下方流道內的換熱管管體以所述的隔板為對稱設置。

所述的換熱管組為十二排，所述的隔板為六層。

本實用新型管式換熱器，其中換熱管為小管徑，管外徑≤4mm。在換熱器內部設置有隔板，此隔板的作用是給殼側的流體形成一個流動的路徑，使殼側的流體沿著內部換熱管流動，保證殼側的流體和換熱管側的流體始終保持純逆流的形式，增強換熱效果。因為本實用新型針對的是小管徑的換熱管，換熱器的換熱管徑減小后，需要增加換熱管支路數來減小管內急劇增長的阻力損失。該換熱器支路數量的確定方法是：以換熱管徑7mm換熱器的換熱量和管內阻力損失為標準，保證管徑減小為4mm及以下時換熱量達到或接近（5%以內）原換熱管7mm的換熱器，而管內阻力損失不過分增加（2倍以內）。因此，換熱器的管徑減小后，換熱器的換熱管支路數會增加很多，過多的換熱管支路數會造成流進每一個換熱管的流體多少不一，使換熱器的換熱性能下降，因為，本發明通過控制換熱管的總管徑的大小來控制換熱管數量的多少，從而在保證換熱性能的基礎上維持換熱管內阻力的平衡。因為本實用新型針對的換熱管的管徑比連接這些換熱管的分液管、集液管的管徑小很多，所以本實用新型提出一種新的換熱管排列方式，即將兩根換熱管上下排列。這種方式的優點是：縮短分液管、集液管的長度，使換熱器的結構更加緊湊，減小換熱管側流體分配的不平衡性。換熱器內小管徑換熱管的數量和管長根據換熱器的換熱量以及管內阻力損失采用數值模擬的方法確定。

附圖說明：

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型結構圖的主視圖。

其中：1—殼體；2—換熱管；3—隔板；4—管側分液管；5—管側集液管；6—殼側進口管；7—殼側出口管。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型作詳細說明，如圖1所示，本實用新型管式換熱器主要由：鋼塑復合材料的殼體1、換熱管2、隔板3、管側分液管4、管側集液管5、殼側進口管6以及殼側出口管7組成。換熱器內部的換熱管2首先是兩根上下排列形成換熱管組，再每一組并聯連接在管側分液管4、集液管5上。一種流體從管側分液管4進入到換熱器，然后分流進每一個換熱管2內，再流進管側集液管5中，最后流出換熱器。換熱管的管外徑≤4mm，換熱管的總管徑與管側分液管4的管徑之比為1：5～10，當兩者管徑之比為1：7時，換熱效果最好。另一種流體從殼側進口管7進入到換熱器內，在換熱器內部的隔板3的導流作用下沿著換熱管2流動，最后從管側出口管流出換熱器。兩種換熱流體在換熱器內部基本上保持純逆流的流動形式。