CN103791747A - 高效花式换热盘管 - Google Patents

Abstract

一种高效花式换热盘管，其特征在于：所述的换热盘管由若干个相间分布的圆弧管和直管组成，所述的圆弧管两端连接两直管，相邻两直管指向不在一个平面上，且相邻两直管相互不平行，形成错叠结构。所述相邻两直管指向不在一个平面上，即两直管指向上下错位分布，错位高度大于空心圆管直径，由圆弧管过渡连接。本发明的有益效果是：1）花式盘管结构紧凑，在盘管长度相同的情况下，盘管高度更小，有利于缩小换热容器体积，降低生产成本。2）上下两圈盘管间重叠面积小，有利于增大换热介质温差，提升换热效率。3）花式盘管中心区域不留空，均有盘管与其换热，在同等管路长度的前提下，增大换热面积，提升换热效率。

Description

高效花式换热盘管

技术领域

本发明涉及一种换热盘管技术领域，具体是一种高效花式换热盘管。

背景技术

换热器又称热交换器，是冷热流体间进行换热的设备，在化工、石油、动力、食品等部门，换热器广泛用作加热器、冷却器和冷凝器。根据冷热流体间换热方式，换热器可分为三类：①间接式换热器、②接触式换热器、⑧蓄热式换热器。其中，间接式换热器按传热面的结构形式，又分为管式换热器(如管壳式换热器、蛇管换热器、套管换热器、喷淋式换热器、空气冷却器等)和板式换热器(如螺旋板式换热器、平板式换热器、板翅式换热器等)。

如中国专利号200920169162提出了一种加热盘管，其所述的盘管呈螺旋状通过U型螺栓规定在角钢上，这种螺旋状的换热盘因为结构简单可行，制造方便，因此在现有设备上广泛使用。但是其存在着以下不足：由于盘管本身具有一定的重量，所以盘管安装时在其自重下相互叠压，形成圆柱状，导致换热介质容易被隔离在盘管内外，造成换热介质流动不畅顺，影响换热效率，因此就需要如上述专利安装支撑支架，将相邻两盘管分离（增加螺距）。通常情况下，为了提升换热效率，需要延长盘管的长度，如果增加螺距就意味着盘管的高度增加，对容器的高度有相应的要求。

为解决上述缺陷，中国专利号201110288496.3提出了一种双层盘管冷却器，在直径较大外盘管内部空间加设一个直径较小的内盘管，形成内外双层结构，这种盘管需要分别加工后再相互焊接串联，结构比较复杂，容易发生管路泄露。同样相邻两圈盘管间的距离始终无法达到一定的距离，足够满足两圈盘管间互不干扰的目的。因此位于两圈盘管间的换热介质相对于其他地方来说温度更高，缩小了与管内换热介质的温差，所以其换热效率始终不理想。现有的螺旋式盘管想要提升换热效率，必须增大管路长度或是管内外换热介质的温差。介于上述基础，中国专利号201020528963.6提出了一种外盘管酯化釜，其在容器内安装有搅拌机，利用搅拌机搅动管外换热介质，增加管外换热介质的流动速度，使换热介质与盘管均匀换热。但是这种结构太过于复杂，故障率和生产成本较高，且不适用于管外有压力的高压容器，因此使用条件被限制，难以广泛推广使用。

发明内容

本发明的目在于克服上述缺陷，提供一种结构简单合理，生产加工方便，换热效率高的高效花式换热盘管。

本发明目的是用以下方式实现的：一种高效花式换热盘管，其特征在于：所述的换热盘管由若干个相间分布的圆弧管和直管组成，所述的圆弧管两端连接两直管，相邻两直管指向不在一个平面上，且相邻两直管相互不平行，形成错叠结构。

所述相邻两直管指向不在一个平面上，即两直管指向上下错位分布，错位高度大于空心圆管直径，由圆弧管过渡连接。

所述相邻两直管指向不在一个平面上，即两直管指向上下错位分布，错位高度等于一个空心圆管直径，由圆弧管过渡连接。

所述相邻两直管上下错位的夹角≥3度。

所述的圆弧管的首端Q和尾端F上下方向跨度大于空心圆管直径。

所述的圆弧管的首端Q和尾端F上下方向跨度等于一个空心圆管直径。

所述相邻两直管相互不平行，相邻两直管间的夹角A相等均控制在15度至40度之间。

所述的盘管每一个循环为7段A、B、C、D、E、F、G，由7段圆弧管和7段直管首尾相接而成，7段直管在盘管内部形成七边型内腔。

所述的圆弧管与在其上下两面的直管形成扇形外腔，本盘管中由7个外腔均匀等距分布在内腔外。

本发明的有益效果是：1）结构简单，生产成本低，提高市场竞争力。2）花式盘管结构紧凑，在盘管长度相同的情况下，盘管高度更小，有利于缩小换热容器体积，降低生产成本。3）上下两圈盘管间重叠面积小，有利于增大换热介质温差，提升换热效率。4）花式盘管中心区域不留空，均有盘管与其换热，在同等管路长度的前提下，增大换热面积，提升换热效率。

附图说明

图1为本发明中盘管的一个循环结构示意图。

图2、3、4本发明中盘管结构示意图。

图5本发明中盘管俯视图。

图6为本发明中圆弧管结构示意图。

图7为本发明中盘管生产第二实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。如图所示：一种高效花式换热盘管，其特征在于：所述的换热盘管由若干个相间分布的圆弧管2和直管1组成，所述的圆弧管2两端连接两直管1，相邻两直管1指向不在一个平面上，且相邻两直管1相互不平行，形成错叠结构。

所述相邻两直管1指向不在一个平面上，即两直管1指向上下错位分布，错位高度大于空心圆管直径，由圆弧管2过渡连接。

所述相邻两直管2指向不在一个平面上，即两直管1指向上下错位分布，错位高度等于一个空心圆管直径，由圆弧管过渡连接。

所述相邻两直管1上下错位的夹角≥3度。

所述的圆弧管2的首端Q和尾端F上下方向跨度大于空心圆管直径。

所述的圆弧管2的首端Q和尾端F上下方向跨度等于一个空心圆管直径。

所述相邻两直管1相互不平行，相邻两直管1间的夹角A相等均控制在15度至40度之间。

所述的盘管每一个循环为7段A、B、C、D、E、F、G，由7段圆弧管2和7段直管1首尾相接而成，7段直管在盘管内部形成七边型内腔3。

所述的圆弧管2与在其上下两面的直管形成扇形外腔4，本盘管中由7个外腔均匀等距分布在内腔外。

该盘管生产方式第一实施例：在加工制作本盘管时，使用空心圆管弯折（常态下未加工的圆管盘绕在心轴上），弯折时，每次等距校直一段直管后，向内弯折一段圆弧管，在向内弯折的时候同时向下弯折，使得圆弧两端不处于同一平面上，且上下错位距离大于圆管直径，弯折圆弧管后在校直一段直管，然后在进行弯折一段圆弧管以此类推，只要保证相邻两直管间夹角保证在25度至27度之间即可实现7个圆弧管产生一个循环的效果，因此在空间重叠效果的时候，上下两重叠管间已经间隔两层盘管，有效的增大间距，因此即使在每层盘管相互堆叠时，每两层盘管间重叠接触的面积也比较小，不阻碍换热介质的流动，提升换热效率。同时本盘管中，盘管纵横交错分布，因此在盘管的内、中、外均可与换热介质接触，避免了传统螺旋式盘管中心轴处无换热效果的弊端。同时交错式盘管在高度相同的前提下，可容纳的盘管长度更长，因此换热面积也更大，提升换热效率。换而言之，在到达同等的换热效果的同时，本盘管高度更低，管路更短，因此可降低换热容器的高度和体积，间接降低生产成本。

该盘管生产方式第二实施例：本盘管的生产加工方式还可以使用弹性较好的圆管弯折成规则的椭圆形盘管。由于弯折成圆弧状的圆弧管具有一定的弹性，因此当外力消失后，圆弧管发生弹性形变，将圆弧管两端的直管张开。所以可以利用控制圆管材质的弹性，来控制圆弧管张开的角度，间接控制相邻两直管间的间隙，因此当所述圆弧管弹开后，即可产生如图3所示的花式盘管，相对于上述生产方法而言，该方法更加简便易行。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的权利要求书的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种高效花式换热盘管，其特征在于：所述的换热盘管由若干个相间分布的圆弧管（2）和直管（1）组成，所述的圆弧管（2）两端连接两直管（1），相邻两直管（1）指向不在一个平面上，且相邻两直管（1）相互不平行，形成错叠结构。

2.根据权利要求1所述的高效花式换热盘管，其特征在于：所述相邻两直管（1）指向不在一个平面上，即两直管（1）指向上下错位分布，错位高度大于空心圆管直径，由圆弧管（2）过渡连接。

3.根据权利要求2所述的高效花式换热盘管，其特征在于：所述相邻两直管（2）指向不在一个平面上，即两直管（1）指向上下错位分布，错位高度等于一个空心圆管直径，由圆弧管过渡连接。

4.根据权利要求2或3所述的高效花式换热盘管，其特征在于：所述相邻两直管（1）上下错位的夹角≥3度。

5.根据权利要求2或3所述的高效花式换热盘管，其特征在于：所述的圆弧管（2）的首端Q和尾端F上下方向跨度大于空心圆管直径。

6.根据权利要求2或3所述的高效花式换热盘管，其特征在于：所述的圆弧管（2）的首端Q和尾端F上下方向跨度等于一个空心圆管直径。

7.根据权利要求1所述的高效花式换热盘管，其特征在于：所述相邻两直管（1）相互不平行，相邻两直管（1）间的夹角A相等均控制在15度至40度之间。

8.根据权利要求1所述的高效花式换热盘管，其特征在于：所述的盘管每一个循环为7段（A、B、C、D、E、F、G），由7段圆弧管（2）和7段直管（1）首尾相接而成，7段直管在盘管内部形成七边型内腔（3）。

9.根据权利要求1所述的高效花式换热盘管，其特征在于：所述的圆弧管（2）与在其上下两面的直管形成扇形外腔（4），本盘管中由7个外腔均匀等距分布在内腔外。

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