[發(fā)明專利]一種多層傾斜套管式熱交換器及其應用

在審

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• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN111998700A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設計）人: 李小波
• 申請（專利權）人: 李小波
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10;F28F9/24;F28F21/08;F25B39/02;F25B39/04;F25B43/00
• 代理公司: 重慶中之信知識產權代理事務所(普通合伙) 50213
• 代理人: 熊光紅

本發(fā)明提出一種多層傾斜套管式熱交換器，包括外部套管、內層套管，立式銅板、半月型銅板、焊縫、圓孔，所述外部套管和內層套管以及各相鄰內層套管互相傾斜且中軸線均相互交叉，所述內層套管分別在兩端固定，所述內層套管相切處、外部套管和內層套管相切處均設置焊縫，焊縫上設置立式銅板，所述半月型銅板與立式銅板相連并設置有圓孔，半月型銅板上的圓孔接入引接管，介質從第一、二、三號導流層進入，從另一端引接管流出，另一端的介質從第四、五號導流層進入，通過一端引接管流出，介質在套管內部流動攪拌，繼而實現熱交換。本發(fā)明結構簡單、熱交換效率高、成本低，另外本發(fā)明提出一種多層傾斜套管式熱交換器在空調制冷系統(tǒng)中的應用。

技術領域

本發(fā)明涉及制冷領域，尤其涉及一種多層傾斜套管式熱交換器。

背景技術

熱交換器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備，是化工、石油、鋼鐵、汽車、食品及其他許多工業(yè)部門的通用設備，在生產中占有重要地位。熱交換器屬于非標設備，針對不同行業(yè)，甚至不同產品及工序，熱交換器的散熱要求都不盡相同，隨著科學技術的發(fā)展，行業(yè)人員的努力，提升熱交換效率的技術層出不窮，卻始終不甚理想，特別是在效率和成本上沒有找到一個好的平衡點。

現有的套管式熱交換器通常采用不同直徑的標準管，加以U型彎頭連接，橫平豎直的連接方式在結構上有利于形成完全的逆流方式傳熱，但單位換熱器長度具有的傳熱面積較小，熱交換效率有待提升。

公開號為CN201653197U的中國專利文獻中公開一種多層套管式熱交換器，記載了“一種熱交換器”，包括冷端管和熱端管，冷端管的外層和內層通入常溫液體，冷端管的中間層通入熱端管過來的高溫液體，而熱端管的外層和內層通入高溫液體，中間層通入的是冷端管過來的常溫液體，通過冷熱管的交替接觸與層流進行熱交換，并帶走熱量。這種結構雖然增加了傳熱面積，但是在瞬時高熱量情況下，層流交換的量熱有限，無法達到迅速冷卻的效果，并且針對不同介質之間的熱交換存在局限性。

針對上述問題，需要設計一種可提高熱量傳遞效率的熱交換器，在滿足節(jié)能、低成本、可靠性、適應性要求的同時保證效率提升并且可以在不同介質之間完成熱交換。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現有技術中的問題，提出了一種多層傾斜套管式的結構，其結構簡單、低成本、熱交換效率高。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現：

一種多層傾斜套管式熱交換器，包括外部套管和內層套管；

所述外部套管和內層套管以及各相鄰內層套管互相傾斜且中軸線均相互交叉，所述內層套管分別在兩端固定，使得熱交換器內部形成分層的導流層；所述外部套管比內層套管長；所述內層套管相切處、外部套管和內層套管相切處均設置焊縫，焊縫上設置立式銅板，所述立式銅板與焊縫將內層套管分割成相互獨立的導流通道，所述立式銅板兩側的導流通道分別由交替的導流層組成；所述立式銅板兩端設置有半月型銅板分別將各導流通道封閉，所述半月型銅板上設置有圓孔，所述圓孔均分布在半月型銅板的中心線上。

相比于現有技術，本發(fā)明具有如下有益效果：通過設計并使用多層傾斜套管式熱交換器，使得介質在通過套管內部不同的位置時所處的腔體截面形狀不同，從而介質發(fā)生偏轉，熱量傳遞方式由層流向湍流轉變，相同介質的相鄰流層不僅產生滑動還有混合，相同介質進行充分的攪拌，從而讓熱量傳遞得到了良好的體現，與此同時，當介質流速越高，介質的攪拌效果越明顯，越有利于介質的熱交換，此外，通過熱交換器位置的合理擺放并充分利用設備內部不同位置的介質之間的溫差，使得熱交換器的熱交換效率得到進一步提升。本發(fā)明主要用于空調、冷庫、冰箱、冰柜等利用制冷劑制冷的系統(tǒng)，可節(jié)約大量能量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種多層傾斜套管式熱交換器的一種實施例中外部套管和內層套管截面圖。

圖2為本發(fā)明一種多層傾斜套管式熱交換器的一種實施例中的左視圖。