[實(shí)用新型]新型熱泵用換熱器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520501320.5
• 申請日: 2015-07-12
• 公開（公告）號: CN204963612U
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付占一
• 申請（專利權(quán)）人: 北京陸能地源熱泵設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號: F28D7/02
• 分類號: F28D7/02;F28F1/40;F28F9/24;F28F19/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種換熱器，尤其是一種新型熱泵用換熱器。

背景技術(shù)

換熱器在國民經(jīng)濟(jì)的各行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，是能源、石油、化工、冶金、動力、輕工、食品乃至航空航天行業(yè)中最常見的設(shè)備之一。它不僅是保證工藝流程和條件所廣泛使用的設(shè)備，而且也是開發(fā)二次能源，實(shí)現(xiàn)熱回收節(jié)約能源消耗的重要設(shè)備。開發(fā)設(shè)計(jì)先進(jìn)的強(qiáng)化換熱管以及換熱設(shè)備的合理設(shè)計(jì)、運(yùn)轉(zhuǎn)和改進(jìn)對于節(jié)省金屬、能源、資金和空間而言是十分重要的。

在換熱管中加入內(nèi)翅片，既可在一定程度上增加換熱面積，又改變了流體在管內(nèi)的流動型式和阻力分布，提高了換熱系數(shù)。

目前采用的最有效內(nèi)翅管由兩個相同的半殼借助于槽狀凹陷和肋狀凸起互相插接而成，半殼為一側(cè)敞開的成型件，半殼內(nèi)壁上分布著軸向貫穿的翅片，在半殼橫截面上，翅片垂直于接合面成梳狀排列，一直延伸到接近接合面的位置，兩半殼插接后相對的翅片頂端間均留有一定間隙，該內(nèi)翅管必須配合外套管使用。該結(jié)構(gòu)的內(nèi)翅管具有較高的翅化比，能夠較大程度上破壞無翅片情況下的徑向溫度分布模式，增加換熱面積和對流換熱系數(shù)，使得截面溫度場出現(xiàn)大量低溫區(qū)域，但是該結(jié)構(gòu)仍有以下不足之處：

1、無法實(shí)現(xiàn)截面溫度場均勻的最大化。該內(nèi)翅結(jié)構(gòu)使得高溫?zé)煔饬鹘?jīng)整個換熱管時只能經(jīng)過固定通道，不同通道的高溫?zé)煔庀嗷ラg的熱量交換較少，特別是管道中心無翅片區(qū)域仍然為高溫氣流區(qū)域，無法實(shí)現(xiàn)截面溫度場均勻的最大化。

2、難以保證密封，難以保證與外管接觸良好。內(nèi)翅管由兩個半殼插接而成，難以保證密封，因此必須配合外套管使用，又存在與外套管接觸不良的問題，很大程度上降低了換熱效果。

另外，換熱器中的芯軸在工作時，與護(hù)管之間產(chǎn)生摩擦，由于護(hù)管與芯軸接觸為面接觸，增加了芯軸與護(hù)管之間的摩擦力，降低了芯軸的靈敏度，從而減小了芯軸的使用效果。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題中存在的不足之處，本實(shí)用新型提供一種不僅能增加凝結(jié)換熱的壁面，而且極大地減薄了不凝結(jié)氣體邊界層厚度，增大冷凝換熱系數(shù)，另外，可減小芯軸與護(hù)管之間的接觸面積，提高芯軸靈敏度及使用效果的新型熱泵用換熱器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種新型熱泵用換熱器，包括管殼(1)、污水進(jìn)口(2)、污水出口(3)、管板(4)、若干個換熱管(5)、芯軸(8)、螺旋導(dǎo)流板(9)、沉降槽(10)與排污口(11)，所述換熱管(5)包括相間隔排列的多個單元管(51)和旋轉(zhuǎn)單元管(52)，所述旋轉(zhuǎn)單元管(52)是由單元管(51)旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)角度而成，所述單元管(51)沿軸向在其內(nèi)與單元管(51)側(cè)壁一體連接有多對上下相對的翅片(53)和貫穿換熱管橫截面的寬翅片(54)，所述寬翅片(54)位于單元管(51)內(nèi)的左側(cè)和右側(cè)，多對所述翅片(53)位于左側(cè)和右側(cè)的寬翅片(54)間，且每對上下相對的所述翅片(53)成軸對稱，每對所述翅片(53)頂端之間的距離為預(yù)設(shè)距離(L3)；

所述芯軸(8)為圓柱體，包括注塑層(81)、扁絲層(82)和主芯(83)，所述主芯(83)的外層為所述扁絲層(82)，所述扁絲層(82)的外層為注塑層(81)，所述注塑層(81)外側(cè)設(shè)置棱邊(84)。

上述的新型熱泵用換熱器，其中，所述寬翅片(54)和翅片(53)沿軸向延伸但不完全貫穿，使得單元管(51)和旋轉(zhuǎn)單元管(52)內(nèi)留有預(yù)設(shè)長度的光滑段(L1)和內(nèi)翅段(L2)。

上述的新型熱泵用換熱器，其中，還包括設(shè)置在相間隔排列的多個單元管(51)和旋轉(zhuǎn)單元管(52)外周圈并和其外壁相接觸外套管(55)。

上述的新型熱泵用換熱器，其中，所述寬翅片(54)和翅片(53)為帶孔的平板、球形鼓泡、條形鼓泡、波形、分段鋸齒形翅片或者交叉鋸齒形翅片；

所述的單元管(51)和旋轉(zhuǎn)單元管(52)的橫截面為圓形、橢圓形、多邊形或方形。

上述的新型熱泵用換熱器，其中，所述單元管(51)、旋轉(zhuǎn)單元管(52)、翅片(53)、寬翅片(54)和外套管(55)的材料采用鑄鋁、鋁硅合金、不銹鋼或鈦合金。

上述的新型熱泵用換熱器，其中，所述注塑層(81)外側(cè)設(shè)置棱邊數(shù)為10個，所述棱邊(84)的截面為半圓結(jié)構(gòu)，10個所述棱邊均勻分布在注塑層(81)的外表面。

上述的新型熱泵用換熱器，其中，所述扁絲層(82)為不銹鋼材料組成。

上述的新型熱泵用換熱器，其中，所述主芯(83)由19根相同的鋼絲以同一方向纏繞而成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：