螺旋纏繞管陣列式換熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種螺旋纏繞管陣列式換熱器，包括換熱器殼體、殼體法蘭和殼體接管，換熱器殼體內(nèi)設(shè)有分別密封連接兩殼體接管的接管彎頭，兩接管彎頭的相對端分別安裝有管板，兩管板之間固定有換熱器管芯；所述換熱器管芯包括一層或依次套裝的多層螺旋管環(huán)束，每層所述螺旋管環(huán)束設(shè)有若干根單支螺旋管，同一層所述螺旋管環(huán)束內(nèi)相鄰兩所述單支螺旋管相互嵌插在一起，所述單支螺旋管的兩端分別安裝在相應(yīng)的所述管板上；本實用新型由更多的分散流道組成，流體被擾動效果更加明顯，相對不易出現(xiàn)層流；相鄰的單支螺旋管可以相互嵌插依靠，起到了支撐作用，避免了額外設(shè)置支撐件，降低了材料成本。
【專利說明】螺旋纏繞管陣列式換熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及換熱器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種螺旋纏繞管陣列式換熱器。

【背景技術(shù)】
[0002]換熱器通過換熱管實現(xiàn)管程和殼程內(nèi)介質(zhì)之間的熱交換，目前使用的換熱器主要包括列管式的換熱器和螺旋纏繞管式換熱器兩種，其中螺旋纏繞管結(jié)構(gòu)的換熱器比起列管式的換熱器其管程和殼程的擾流效果顯著，所以換熱效率大大提高。螺旋纏繞管式換熱器為換熱管的多層纏繞結(jié)構(gòu)，在使用過程中為防止換熱管的抖振，換熱管的相鄰層之間以及同一層上的相鄰換熱管之間都要有固定支撐結(jié)構(gòu)，當需要殼程的流通面積遠大于管程時，就需要加大換熱管的層間隙以及同一層的管間隙，但加大間隙后導(dǎo)致了兩個問題的出現(xiàn):一是殼程趨近于層流，使得換熱效果下降；二是保持間隙用的支撐結(jié)構(gòu)變龐大，制造成本由此變高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種流體分散、擾動效果明顯，不易出現(xiàn)層流的螺旋纏繞管陣列式換熱器。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是:螺旋纏繞管陣列式換熱器，包括換熱器殼體，所述換熱器殼體兩端分別設(shè)有殼體法蘭，所述換熱器殼體的側(cè)壁上設(shè)有兩個殼體接管，所述換熱器殼體內(nèi)設(shè)有分別密封連接兩所述殼體接管的接管彎頭，兩所述接管彎頭分別安裝有管板，兩所述管板之間設(shè)有換熱器管芯；
[0005]所述換熱器管芯包括一層或依次套裝的多層螺旋管環(huán)束，每層所述螺旋管環(huán)束設(shè)有若干根單支螺旋管，同一層所述螺旋管環(huán)束內(nèi)相鄰兩所述單支螺旋管相互嵌插在一起，所述單支螺旋管的兩端分別安裝在相應(yīng)的所述管板上。
[0006]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，各所述單支螺旋管的螺旋直徑、螺距、螺旋數(shù)量和長度分別相同。
[0007]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述換熱器管芯由多根所述單支螺旋管陣列成圓環(huán)形、矩形、平行四邊形或多邊形。
[0008]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，各所述單支螺旋管在兩所述管板之間呈螺旋線排列設(shè)置。
[0009]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，相鄰兩層所述螺旋管環(huán)束內(nèi)的所述單支螺旋管螺旋方向相反。
[0010]作為對上述技術(shù)方案的改進，兩所述接管彎頭的相對端分別與所述換熱器殼體同軸心設(shè)置。
[0011〕 由于采用了上述技術(shù)方案，螺旋纏繞管陣列式換熱器，包括換熱器殼體，所述換熱器殼體兩端分別設(shè)有殼體法蘭，所述換熱器殼體的側(cè)壁上設(shè)有兩個殼體接管，所述換熱器殼體內(nèi)設(shè)有分別密封連接兩所述殼體接管的接管彎頭，兩所述接管彎頭分別安裝有管板，兩所述管板之間設(shè)有換熱器管芯；所述換熱器管芯包括一層或依次套裝的多層螺旋管環(huán)束，每層所述螺旋管環(huán)束設(shè)有若干根單支螺旋管，同一層所述螺旋管環(huán)束內(nèi)相鄰兩所述單支螺旋管相互嵌插在一起，所述單支螺旋管的兩端分別安裝在相應(yīng)的所述管板上；本實用新型的有益效果是:與傳統(tǒng)螺旋纏繞管式換熱器相比，在換熱管直徑和壁厚相同以及換熱器殼體直徑壁厚均相同的前提下，傳統(tǒng)螺旋纏繞管式換熱器的殼程流道由數(shù)個同心環(huán)形組成，流體集中，層流現(xiàn)象明顯，而螺旋纏繞管陣列式換熱器的殼程流道由更多的分散流道組成，流體被擾動效果更加明顯，相對不易出現(xiàn)層流；且傳統(tǒng)的螺旋纏繞管式換熱器，要保持預(yù)定的換熱管排布，需要在各層換熱管之間使用支撐結(jié)構(gòu)，當相鄰層間隙較大時，支撐件也是較大，材料成本提高。而在螺旋纏繞管陣列式換熱器陣列的結(jié)構(gòu)中，相鄰的單支螺旋管可以相互嵌插依靠，起到了支撐作用，避免了額外設(shè)置支撐件，降低了材料成本。
[0012]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中:
[0014]圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是圖1的側(cè)視圖；
[0016]圖3是本實用新型實施例的立體圖；
[0017]圖4是圖1的俯視圖；
[0018]圖5是本實用新型實施例換熱器管芯中位于內(nèi)層反螺旋單支螺旋管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖6是本實用新型實施例換熱器管芯中位于內(nèi)層正螺旋單支螺旋管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖7是本實用新型實施例內(nèi)層單支螺旋管的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖8是本實用新型實施例內(nèi)層螺旋管環(huán)束的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖9是圖8的俯視圖；
[0023]圖10是本實用新型實施例換熱器管芯中位于外層正螺旋單支螺旋管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖11是本實用新型實施例換熱器管芯中位于外層反螺旋單支螺旋管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖12是本實用新型實施例外層單支螺旋管的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖13是本實用新型實施例外層螺旋管環(huán)束的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖14是圖13的俯視圖；
[0028]圖15是圖8和圖13組合后形成換熱器管芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖16是圖15的俯視圖；
[0030]圖17是本實用新型實施例換熱器管芯為多邊形結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0031]圖18是本實用新型實施例換熱器管芯為多邊形結(jié)構(gòu)的立體圖；
[0032]圖19是本實用新型實施例換熱器管芯為平行四邊形結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0033]圖20是本實用新型實施例換熱器管芯為平行四邊形結(jié)構(gòu)的立體圖；
[0034]圖21是本實用新型實施例換熱器管芯為正方形結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0035]圖22是本實用新型實施例換熱器管芯為正方形結(jié)構(gòu)的立體圖；
[0036]圖中:1_換熱器殼體；2_殼體法蘭；3_殼體接管；4_接管法蘭；5_接管彎頭；6-管板口-換熱器管芯；71-螺旋管環(huán)束；72-單支螺旋管。

【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和實施例，進一步闡述本實用新型。在下面的詳細描述中，只通過說明的方式描述了本實用新型的某些示范性實施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認識到，在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護范圍。
[0038]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，螺旋纏繞管陣列式換熱器，包括用于流通第一換熱介質(zhì)用的換熱器殼體1，所述換熱器殼體1兩端分別設(shè)有殼體法蘭2，所述換熱器殼體1的側(cè)壁上設(shè)有兩個殼體接管3，所述殼體接管3用于連接第二換熱介質(zhì)的循環(huán)管路，兩所述殼體接管3端口分別設(shè)有接管法蘭4，所述換熱器殼體1內(nèi)設(shè)有分別密封連接兩所述殼體接管3的接管彎頭5，兩所述接管彎頭5的相對端分別安裝有管板6，兩所述接管彎頭5的相對端分別與所述換熱器殼體1同軸心設(shè)置，兩所述管板6之間設(shè)有換熱器管芯7。
[0039]如圖15和圖16所示，所述換熱器管芯7包括一層或依次套裝的多層螺旋管環(huán)束71，每層所述螺旋管環(huán)束71設(shè)有若干根單支螺旋管72，同一層所述螺旋管環(huán)束71內(nèi)相鄰兩所述單支螺旋管72相互嵌插在一起，即同一層所述螺旋管環(huán)束71內(nèi)的相鄰兩所述單支螺旋管72的螺旋環(huán)交叉疊加設(shè)置，以增加每層所述單支螺旋管72的數(shù)量，有助于提高換熱效率。所述單支螺旋管72的兩端分別安裝在相應(yīng)的所述管板6上，相鄰兩層所述螺旋管環(huán)束71內(nèi)的單支螺旋管72的螺旋方向相反。
[0040]本實施例以兩層螺旋管環(huán)束71的換熱器管芯7為例介紹說明本其結(jié)構(gòu)，如圖5、圖6、和圖7所示，為位于內(nèi)層的所述螺旋管環(huán)束71內(nèi)單支螺旋管72的結(jié)構(gòu)示意圖，而圖8和圖9為內(nèi)層所述螺旋管環(huán)束71的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖10、圖11和圖12所示，為位于內(nèi)層的所述螺旋管環(huán)束71內(nèi)單支螺旋管72的結(jié)構(gòu)示意圖，而圖13和圖14為內(nèi)層所述螺旋管環(huán)束71的結(jié)構(gòu)示意圖，由此可見，各所述單支螺旋管72的螺旋直徑、螺距、螺旋數(shù)量和長度分別相同，各所述單支螺旋管72在兩所述管板6之間呈螺旋線排列設(shè)置。當然實際的換熱器并不僅僅局限于兩層螺旋管環(huán)束71，可以根據(jù)換熱器直徑的大小設(shè)置更多層的螺旋管環(huán)束71。
[0041]本實施例的所述螺旋管環(huán)束71為圓環(huán)形，當然也可以根據(jù)換熱器殼體1的實際結(jié)構(gòu)，使所述換熱器管芯由多根所述單支螺旋管72陣列成矩形結(jié)構(gòu)、如圖19和圖20所示的平行四邊形結(jié)構(gòu)、如圖17和圖18所示的多邊形結(jié)構(gòu)或如圖21和圖22所示的正方形結(jié)構(gòu)等。該結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的螺旋纏繞換熱器的不同點為:本實施例的陣列式換熱器的單支螺旋管72螺旋纏繞后，相互嵌插組成一層螺旋管環(huán)束，這些換熱管之間是非同圓心的，而形成的管束與管束之間，管束與殼體之間是同圓心的。傳統(tǒng)的換熱器，所有換熱管的螺旋纏繞為同圓心的。這樣結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點為:換熱管排布更加復(fù)雜，形成更多的分散流道，擾流作用更加突出，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的螺旋纏繞換熱器。
[0042]以圓環(huán)型的螺旋管環(huán)束71的換熱器為例，與傳統(tǒng)的螺旋管結(jié)構(gòu)的換熱器相比，在換熱管直徑和壁厚相同以及換熱器殼體1直徑壁厚均相同的前提下，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的換熱器的殼程流道由數(shù)個環(huán)形組成，流體集中，層流現(xiàn)象明顯，而且要保持預(yù)定的換熱管排布，需要在各層換熱管之間使用支撐結(jié)構(gòu)，當相鄰層間隙較大時，支撐件也是較大，材料成本提高。而本實施例的殼程流道由更多的分散流道組成，流體被擾動效果明顯，相對不易出現(xiàn)層流，而且相鄰的單支螺旋管72相互嵌插依靠，起到了支撐作用，這可以節(jié)省支撐件，降低了材料成本。
[0043]本實用新型的描述是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本實用新型限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。選擇和描述實施例是為了更好說明本實用新型的原理和實際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本實用新型從而設(shè)計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。
【權(quán)利要求】
1.螺旋纏繞管陣列式換熱器，包括換熱器殼體，所述換熱器殼體兩端分別設(shè)有殼體法蘭，所述換熱器殼體的側(cè)壁上設(shè)有兩個殼體接管，其特征在于:所述換熱器殼體內(nèi)設(shè)有分別密封連接兩所述殼體接管的接管彎頭，兩所述接管彎頭分別安裝有管板，兩所述管板之間設(shè)有換熱器管芯； 所述換熱器管芯包括一層或依次套裝的多層螺旋管環(huán)束，每層所述螺旋管環(huán)束設(shè)有若干根單支螺旋管，同一層所述螺旋管環(huán)束內(nèi)相鄰兩所述單支螺旋管相互嵌插在一起，所述單支螺旋管的兩端分別安裝在相應(yīng)的所述管板上。
2.如權(quán)利要求1所述的螺旋纏繞管陣列式換熱器，其特征在于:各所述單支螺旋管的螺旋直徑、螺距、螺旋數(shù)量和長度分別相同。
3.如權(quán)利要求1所述的螺旋纏繞管陣列式換熱器，其特征在于:所述換熱器管芯由多根所述單支螺旋管陣列成圓環(huán)形、矩形、平行四邊形或多邊形。
4.如權(quán)利要求1所述的螺旋纏繞管陣列式換熱器，其特征在于:各所述單支螺旋管在兩所述管板之間呈螺旋線排列設(shè)置。
5.如權(quán)利要求4所述的螺旋纏繞管陣列式換熱器，其特征在于:相鄰兩層所述螺旋管環(huán)束內(nèi)的所述單支螺旋管螺旋方向相反。
6.如權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的螺旋纏繞管陣列式換熱器，其特征在于:兩所述接管彎頭的相對端分別與所述換熱器殼體同軸心設(shè)置。
【文檔編號】F28D7/02GK204202443SQ201420646206
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】許倍強, 盧恩明, 唐立星, 魏效輝, 柳勝軍 申請人:山東豪邁機械制造有限公司