CN105466246B - 降膜式蒸发冷却盘管、制造该盘管的方法及降膜式换热器 - Google Patents

降膜式蒸发冷却盘管、制造该盘管的方法及降膜式换热器 Download PDF

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    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/02Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
    • B21D53/06Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of metal tubes

Abstract

本发明公开了降膜式蒸发冷却盘管,包括一根连续的盘管,盘管包括若干个直管段和位于若干个直管段两端的若干个弯管段,若干个直管段平行排列、且位于同一个平面内,弯管段用于连通两个相邻的直管段,每根直管段均与相邻的直管段相互抵靠,若干个直管段的外侧面组成一个连续、平坦的表面;本发明所述的一种制造降膜式蒸发冷却盘管的方法,具有以下步骤:步骤一、采用一整根直线型金属管;步骤二、将金属管弯折成盘管;步骤三、采用机械冲压对位于直管段的金属管进行冲压,使位于直管段的金属管形变并形成连续、平坦的表面,与现有技术相比,该工艺不存在拼接、焊接等复杂的工艺,大大的简化了盘管式换热片的生产步骤,且得到的产品一致性好。

Description

降膜式蒸发冷却盘管、制造该盘管的方法及降膜式换热器
技术领域
[0001] 本申请属于降膜式蒸发冷却设备技术领域,具体的说,涉及降膜式蒸发冷却盘管 及制造该盘管的方法。
背景技术
[0002] 降膜式换热器一种应用相当广泛的新型热交换设备,具有传热效率高、阻力损失 小、结构紧凑、清洗维护方便等一系列优点,目前己广泛应用在石油化工、制冷、有机化工食 品、染料制碱制药、机械、冶金等工业领域。
[0003]降膜式换热器由若干降膜式换热管片平行排布构成,相邻换热管片间留有一定距 离间隙,所有换热管片的入口连接换热器入口集管,所有换热管片的出口连接换热器出口 集管。现有技术降膜式换热器结构类型常见有板式和微通道式,其中板式结构降膜式换热 器虽然换热效率高,但因换热表面焊点多、有焊缝,制造工艺要求严格,焊接部位易发生疲 劳损伤;高温焊接会破坏材质本身防腐性能,可靠性差;此外,板片耐压能力差,易扭曲变 形。微通道降膜式换热器虽然具有体积小、重量轻,成本低等优点,但该类型换热器外侧设 置有多组平行翅片,外部流体在翅片间易形成较厚液膜,影响散热,此外,翅片表面液膜覆 盖不均,容易出现干点,加快表面结垢,进一步降低换热效率。
[0004] 为了解决上述技术问题,出现了公告号为:CN204535502U,名称为:一种降膜式换 热管片的新技术,该换热管片如图1及图2的A、B分体结构示意图所示,一种降膜式换热管 片,包括蛇形换热管、三通件和夹片,两条所述蛇形换热管的入口 3分别与一个所述三通件 相连,两条所述蛇形换热管的出口 4分别与另一个所述三通件相连,所述蛇形换热管包括相 互平行并处在同一平面内的直管段1和设置在直管段两端连通所述直管段1的弯管段2,两 条所述蛇形换热管上的直管段1在同一平面内相互交叉拼合,并通过所述夹片固定安装,连 接位于不同蛇形换热管上的直管段1的两个相邻的所述弯管段2上下交错叠合。
[0005] 上述的换热管片,存在结构复杂的问题,制造成本高工艺复杂,不利于长期发展, 无法形成连续性降膜,容易形成滴状膜,并且不能充分利用冷凝器的端部翘起的盘管,容易 产生冷凝死角。
[0006] 申请内容
[0007] 本申请的目的之一是克服现有技术中的缺点,提供降膜式蒸发冷却盘管,其结构 较为简化,表面是与板式换热器类似的平面,可以形成连续的水膜,且每个部位都可以进行 换热,换热效率高。
[0008] 本申请的目的之二是克服现有技术中的缺点,提供一种制造降膜式蒸发冷却盘管 的方法,该方法简化了制造工艺,制造成本降低,且能够制造出具有上述优点的降膜式蒸发 冷却盘管。
[0009] 本申请的目的之三是克服了现有技术中的缺点,提供降膜式换热器,该降膜式换 热器具有结构较为简化,表面是与板式换热器类似的平面,可以形成连续的水膜,且每个部 位都可以进行换热,换热效率高。
[0010] 为了解决上述技术问题,本申请是通过以下技术方案实现的:
[0011] 降膜式蒸发冷却盘管,包括一根连续的盘管,所述盘管包括若干个直管段和位于 所述若干个直管段两端的若干个弯管段,所述若干个直管段平行排列、且位于同一个平面 内,弯管段用于连通两个相邻的直管段,每根所述直管段均与相邻的直管段相互抵靠,所述 若干个直管段的外侧面组成一个连续、平坦的表面。
[0012] 每个直管段垂直于所述直管段长度方向的横截面均为近似椭圆形或者长方形。
[0013] 若干个直管段的位于同一个平面上的所述横截面的长轴均重合。
[0014] 还包括进口和出口,所述盘管的两端分别设置为进口和出口。
[0015] 弯管段为圆管、方管和扁管中的任一种或者任几种的组合。
[0016] —种制造如权利要求1所述的降膜式蒸发冷却盘管的方法,具有以下步骤:步骤 一、采用一整根直线型金属管;步骤二、将金属管弯折成如权利要求1所述的盘管;步骤三、 采用机械冲压对位于直管段的金属管进行冲压,使位于直管段的金属管形变并形成如权利 要求1所述的连续、平坦的表面。
[0017] 步骤一中还包括将整根直线型金属管压扁形成扁管。
[0018]将所述扁管弯折成如权利要求5中所述的扁管,所述弯管段的弯折方向与所述扁 管的轴截面的短轴方向相同。
[0019] 降膜式换热器,包括降膜式蒸发冷却盘管。
[0020] 与现有技术相比,本申请的有益效果是:
[0021] 本申请所述的降膜式蒸发冷却盘管,包括一根连续的盘管,采用一根连续的盘管 与现有技术采用多根盘管拼接相比,结构更简化,一体成形,稳定性好,换热表面零焊点,无 焊缝,强度高,耐压性能优越,安全可靠,且减少了换热表面水垢的形成,出口及入口设计更 简单,与集液管和集气管连接更为简便,盘管包括若干个直管段和位于若干个直管段两端 的若千个弯管段,若千个直管段平行排列、且位于同一个平面内,弯管段用于连通两个相邻 的直管段,每根直管段均与相邻的直管段相互抵靠,若干个直管段的外侧面组成一个连续、 平坦的表面,该连续、平坦的表面便于冷却水在其表面形成连续的降膜,可实现换热表面连 续性液膜均匀全覆盖,提高换热效率;由于仅采用一根连续的盘管,则弯管段不会产生如现 有技术的干涉结构,基本上与直管段处在同一平面上,因此也可以被冷却水喷淋到,无冷凝 死角,可以正常的进行热交换,进一步提高换热效率。
[GG22]本申请所述的一种制造降膜式蒸发冷却盘管的方法,具有以下步骤:步骤一、采用 一整根直线型金属管;步骤二、将金属管弯折成盘管;步骤三、采用机械冲压对位于直管段 的金属管进行冲压,使位于直管段的金属管形变并形成连续、平坦的表面,与现有技术相 比,该工艺不存在拼接、焊接等复杂的工艺,大大的简化了盘管式换热片的生产步骤,且得 到的产品一致性好,稳定性高,换热效率高。
[0023]降膜式换热器,包括降膜式蒸发冷却盘管,该降膜式换热器具有所述降膜式蒸发 冷却盘管的所有优点。
附图说明
[0024]附图用来提供对本申请的进一步理解,与本申请的实施例一起用于解释本申请, 并不构成对本申请的限制,在附图中:
[0025]图1是现有技术的结构示意图;
[0026]图2是现有技术的A、B分体结构示意图;
[0027]图3是本申请所述降膜式蒸发冷却盘管的结构示意图;
[0028]图4是本申请所述降膜式蒸发冷却盘管的另一视角的结构示意图。
[0029]图1至图4中包括有:
[0030] 1——直管段、
[0031] 2--弯管段、
[0032] 3——进口、
[0033] 4--出口。
具体实施方式
[0034] 以下结合附图对本申请的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实 施例仅用于说明和解释本申请,并不用于限定本申请。
[0035]如图3和图4所示,本申请所述的降膜式蒸发冷却盘管,包括一根连续的盘管,盘管 包括若千个直管段1和位于若干个直管段1两端的若干个弯管段2,若干个直管段1平行排 列、且位于同一个平面内,弯管段2用于连通两个相邻的直管段i,每根直管段1均与相邻的 直管段1相互抵靠,若千个直管段1的外侧面组成一个连续、平坦的表面。如图4所示,每个直 管段1垂直于直管段1长度方向的横截面均为近似椭圆形或者长方形。相比其他形状的横截 面,这两种横截面在相同体积的情况下,表面积更大。例如椭圆形横截面,如图4所示,a为短 轴,b为长轴,所有直管段1的位于同一个平面上的横截面的长轴均重合。相同体积下,这种 结构的换热表面积最大,换热效率高。
[0036]还包括进口 3和出口 4,盘管的两端分别设置为进口 3和出口 4。其中,弯管段2为圆 管、方管或者扁管。圆管、方管、扁管均可以实现本申请的申请目的,但是其中扁管更为容易 弯折,且弯折后更容易被冲压成型,是本申请的优选实施方式。
[0037] 一种制造降膜式蒸发冷却盘管的方法,具有以下步骤:步骤一、采用一整根直线型 金属管,将整根直线型金属管压扁形成扁管,将扁管弯折成盘管,弯管段2的弯折方向与扁 管的轴截面的短轴方向相同。步骤二、将金属管弯折成盘管。步骤三、采用机械冲压对位于 直管段1的金属管进行冲压,使位于直管段1的金属管形变并形成连续、平坦的表面。扁管在 弯折时较易弯折,弯折处可以容易的实现最小弯折弧度,弯折后直管段1的扁管较易被冲压 成连续、平坦表面。
[0038]如图3所示,本申请所述的降膜式蒸发冷却盘管,包括一根连续的盘管,采用一根 连续的盘管与现有技术采用多根盘管拼接相比,结构更简化,一体成形,稳定性好,换热表 面零焊点,无焊缝,强度高,耐压性能优越,安全可靠,且减少了换热表面水垢的形成,出口 及入口设计更简单,与集液管和集气管连接更为简便,盘管包括若干个直管段1和位于若干 个直管段1两端的若干个弯管段2,若千个直管段1平行排列、且位于同一个平面内,弯管段2 用于连通两个相邻的直管段1,每根直管段1均与相邻的直管段丨相互抵靠,若干个直管段1 的外侧面组成一个连续、平坦的表面,该连续、平坦的表面便于冷却水在其表面形成连续的 降膜,可实现换热表面连续性液膜均匀全覆盖,提高换热效率;由于仅采用一根连续的盘 管,则弯管段2不会产生如现有技术的干涉结构,基本上与直管段丨处在同一平面上,因此也 可以被冷却水喷淋到,无冷凝死角,可以正常的进行热交换,进一步提高换热效率。
[0039]本申请所述的一种制造降膜式蒸发冷却盘管的方法,具有以下步骤:步骤一、采用 一整根直线型金属管;步骤二、将金属管弯折成如图3所示的盘管;步骤三、采用机械冲压对 位于直管段1的金属管进行冲压,使位于直管段1的金属管形变并形成连续、平坦的表面,与 现有技术相比,该工艺不存在拼接、焊接等复杂的工艺,大大的简化了盘管式换热片的生产 步骤,且得到的产品一致性好,稳定性高,换热效率高。降膜式换热器,包括降膜式蒸发冷却 盘管,该降膜式换热器具有所述降膜式蒸发冷却盘管的所有优点。
[0040] 最后应说明的是:以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,尽管 参照实施例对本申请进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述 各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,但是凡在 本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护 范围之内。

Claims (9)

1. 降膜式蒸发冷却盘管,其特征在于:包括一根连续的盘管,所述盘管包括若干个直管 段和位于所述若干个直管段两端的若干个弯管段,所述若干个直管段平行排列、且位于同 一个平面内,弯管段用于连通两个相邻的直管段,每根所述直管段均与相邻的直管段相互 抵靠,所述若干个直管段的外侧面组成一个连续、平坦的表面。
2. 根据权利要求1所述的降膜式蒸发冷却盘管,其特征在于:每个直管段垂直于所述直 管段长度方向的横截面均为近似椭圆形或者长方形。
3. 根据权利要求2所述的降膜式蒸发冷却盘管,其特征在于:所述若干个直管段的位于 同一个平面上的所述横截面的长轴均重合。
4. 根据权利要求1所述的降膜式蒸发冷却盘管,其特征在于:还包括进口和出口,所述 盘管的两端分别设置为进口和出口。
5. 根据权利要求1所述的降膜式蒸发冷却盘管,其特征在于:所述弯管段为圆管、方管 和扁管中的任一种或者任几种的组合。
6. —种制造如权利要求1所述的降膜式蒸发冷却盘管的方法,其特征在于,具有以下步 骤: 步骤一、采用一整根直线型金属管; 步骤二、将金属管弯折成如权利要求1所述的盘管; 步骤三、采用机械冲压对位于直管段的金属管进行冲压,使位于直管段的金属管形变 并形成如权利要求1所述的连续、平坦的表面。
7. 根据权利要求6所述的一种制造降膜式蒸发冷却盘管的方法,其特征在于:所述步骤 —中还包括将整根直线型金属管压扁形成扁管。
8. 根据权利要求7所述的一种制造降膜式蒸发冷却盘管的方法,其特征在于:将所述扁 管弯折成如权利要求5中所述的扁管,所述弯管段的弯折方向与所述扁管的轴截面的短轴 方向相同。
9. 降膜式换热器,其特征在于:包括权利要求1至5所述降膜式蒸发冷却盘管。
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