[實用新型]一種纏繞管式錐形內凸胞換熱器

有效

• 申請號: 202022795985.5
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN213811854U
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 婁維堯;賈明偉;鄭明凱;江雨馨;朱佳良;蔡姚杰
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: F28D7/02
• 分類號: F28D7/02;F28F9/24
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳;朱盈盈

本實用新型公開了一種纏繞管式錐形內凸胞換熱器，包括殼體、芯管及纏繞管束，所述芯管設置在殼體中心位置處，且芯管一端設有尾氣進口，另一端設有尾氣出口，所述纏繞管束沿軸向螺旋纏繞在芯管的外壁上，所述纏繞管束設有兩根，包括換熱管一及換熱管二，所述換熱管一及換熱管二的內壁沿水流方向設有錐形凸胞，從而提高換熱效果。本實用新型的有益效果是：換熱器中纏繞管采用螺旋結構，有利于湍流發展，并能產生強烈的二次環流，強化了管內換熱效率；殼程換熱空間結構較復雜，流體沖刷螺旋管束進行換熱，由于相鄰纏繞管網之間纏繞方式相反，增強了殼程流體的擾動，而且與管內流體構成叉流換熱方式，有效增大冷熱源間的傳熱溫差。

技術領域

本實用新型涉及工業換熱設備技術領域，具體涉及一種纏繞管式錐形內凸胞換熱器。

背景技術

換熱器由于其結構堅固、使用彈性大、適應性強等特點在化工、石油、電力等方面應用廣泛,隨著微電子、醫療、航空航天等方面的特殊要求而向小型化發展,其在設計方法、結構形式、材料參數等方面均有很大的上升空間。現階段對于列管式換熱器的研究多從管內對流換熱強化入手,其機理主要是:在進行換熱時,熱阻主要集中在邊界層,強化換熱的關鍵是要減薄或破壞邊界層,達到強化換熱的目的。

纏繞管式換熱器是一種特殊的管殼式換熱器，是20世紀初在管殼式換熱器的基礎上發展起來的高效換熱結構。纏繞管式換熱器結構緊湊、整體換熱系數高、承壓能力較強，廣泛應用于LNG、重烷烴液化分離以及液氮洗等裝置中。近年來，由于纏繞管式換熱器的良好換熱性能，在石油化工等行業的應用愈加廣泛，對其傳熱特性的研究獲得了更多學者關注。如何進一步改善管程和殼程的換熱性能，以獲得更緊湊的結構；如何進一步創新換熱器結構，以適應越來越多工業領域的應用；以及進一步優化新型換熱器傳熱的計算模型，均是換熱器傳熱研究的重要內容。

實用新型內容

針對現有技術存在的上述技術問題，本申請的目的在于提供一種纏繞管式錐形內凸胞換熱器。

本實用新型的技術方案如下：

一種纏繞管式錐形內凸胞換熱器，其特征在于，包括殼體、芯管及纏繞管束，所述芯管設置在殼體中心位置處，且芯管一端設有尾氣進口，另一端設有尾氣出口，所述纏繞管束沿軸向螺旋纏繞在芯管的外壁上，所述纏繞管束設有兩根，包括換熱管一及換熱管二，所述換熱管一及換熱管二的內壁沿水流方向設有錐形凸胞，從而提高換熱效果。

所述的一種纏繞管式錐形內凸胞換熱器，其特征在于，所述換熱管一與換熱管二呈螺旋對向并管繞制在芯管的外壁上。

所述的一種纏繞管式錐形內凸胞換熱器，其特征在于，所述換熱管一上兩端分別設有進水口一、出水口一，且進水口一位于芯管上端，出水口一位于芯管下端；所述換熱管二兩端分別設有進水口二、出水口二，且進水口二位于芯管下端，出水口二位于芯管上端。

所述的一種纏繞管式錐形內凸胞換熱器，其特征在于，所述換熱管一及換熱管二內的錐形凸胞設置在管件內壁的相對兩側，且采用對排或錯排分布設置。

本實用新型的有益效果是：

1）換熱器中纏繞管采用螺旋結構，有利于湍流發展，并能產生強烈的二次環流，強化了管內換熱效率；殼程換熱空間結構較復雜，流體沖刷螺旋管束進行換熱，由于相鄰纏繞管網之間纏繞方式相反，增強了殼程流體的擾動，而且與管內流體構成叉流換熱方式，有效增大冷熱源間的傳熱溫差。

2）換熱器中纏繞管內壁設置錐形內凸胞結構結合，大大增加了換熱量和換熱效率。

3）纏繞式換熱器的設計不僅能夠有效降低能耗，而且還能夠有效降低裝置的占據空間。

附圖說明

圖1為本實用新型纏繞式換熱器示意圖；

圖2為本實用新型凸胞換熱管幾何模型示意圖；

圖3為本實用新型對排凸胞換熱管示意圖；