CN106949757A - 圆环槽平行热交换器 - Google Patents

Abstract

一种圆环槽平行热交换器，是将波纹管套于外壳中形成夹层作为换热液腔，进出液口设于在外壳上，在波纹管与外壳形成的夹层中最少要夹装上两块集液隔板，波纹管的内腔则作为热介质在换热器中的换热腔。利用波纹管本身所具有的波纹凹凸槽顶峰与集液隔板紧套组成很多条平行的圆环形槽，而集液隔板使波纹管与外壳之间存有距离形成集液腔。进出液方向与进出气口方向刚好是相反，这样更有利于热交换效率的提高。本发明结构简单合理，制造简单，换热效率高，换热均匀，体积小巧紧凑，抗振动性能好，是真正的高效换热器。

Description

圆环槽平行热交换器

技术领域：

本发明涉及一种热交换器，特指是一种圆环槽平行热交换器。

背景技术：

热交换器因其广泛应用于化工、石油、制药、暖通工程等领域，因而产生了适用于不同场合使用的多种型号规格的热交换器，主要应用于管道热交换方式最常见的主要是管式热交换器。它是由端头、封头、隔板、换热箱等构成。虽具有结构简单、成本低的优点，但由于其结构设计存在的问题，采用的管径较大，散热管比较长，因而，使其换热效率较低，管阻较大，换热均匀性差，体积庞大，抗振动性能差，严重制约了其适用的范围。板式热交换器虽然换热效率高，但结构不利应用于管道上进行气液交换。在人们越来越重视热机废热的回收再利用时代，目前现有的热交换器对应用于废热温度低，空间小的效果不理想，不是体积太大就是回收率不高，严重制约了废热的回收利用的发展。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术不足而提供一种结构简单合理，换热效率高，耐温差性好，使用寿命长、换热均匀的圆环槽平行热交换器。

本发明是采用下述方案实现的：将波纹管套于外壳中形成夹层作为换热液腔，进出液口设于在外壳上，在波纹管与外壳形成的夹层中最少要夹装上两块集液隔板，波纹管的内管腔则作为热介质在热交换器中的换热腔。就这样，利用波纹管本身所具有的波纹凹凸槽峰与集液隔板紧贴组成很多条平行的圆环 形槽，而集液隔板，使波纹管与外壳之间存有距离形成换热液腔，使到换热介质能快速均匀的在各段圆环形槽中平行流通及汇集于进出液口处。

如果不夹装上集液隔板时，则可以在外壳或波纹管上最少设有两条平行于热交换器轴向的集热槽，用于快速汇集进出环形平行槽中的换热介质，波纹管本身所具有的波纹凹凸槽峰与外壳紧贴组成很多条平行的圆环形槽，换热介质能快速均匀的在各段圆环形槽中平行流通。

如果不使用波纹管做热交换器内芯时，热交换器芯也可以由一组数量不少于一条的环状平行传热管与集流管组成。

换热介质在换热过程中是按环形平行流的流程流通，并且在换热液腔、集液槽或集流管中使液态换热介质与气态换热介质再混合，可以大大提高了换热效率；同时这种多通道平行布置使换热介质侧压力损失小，换热介质流速高，也会有效提高传热效率，这样更有利于由于回收低温热源。由于热交换器芯是由波纹管或环状平行传热管组构成，这两种结构本身都具有自身延展补偿功能，管板热应力很小，不会因管口破裂而泄漏，保证了使用寿命。体积小巧和重量轻，方便应用于安装紧凑的空间。下面结合实施例附图详细说明。

附图说明：

附图1为本发明第一个实施例主视图。其中包括有外壳11、波纹管12、换热液腔13、换热腔14、集液隔板15、进液口16、出液口17、进气口18、出气口19。

附图2为附图1的A——A截面视图。

附图3为本发明第二个实施例主视图。其中包括有外壳21、集液管22、平行传热管23、换热腔24、进液口25、出液口26、进气口27、出气口28。

附图4为附图3的B——B截面视图1。

附图5为附图3的B——B截面视图2。

附图6为本发明第三个实施例主视图。其中包括有外壳31、波纹管32、集液槽33、换热腔34、进液口36、出液口37、进气口38、出气口39。

附图7为附图6的C——C截面视图1。

附图8为附图6的C——C截面视图2。

具体实施方式：

见附图1及附图2，首先将波纹管12套于外壳11内，波纹管12两端的管口与外壳11两端的进气口18、出气口19分别紧套焊接好，这样波纹管12与外壳11形成的夹层作为换热液腔13，进液口16、出液口17分别设于在外壳11的对角方向上，进出液方向与进出气口方向刚好是相反，这样更有利于热交换效率的提高。波纹管12的内管腔则作为热介质在热交换器中的换热腔14。在波纹管12与外壳11形成的夹层中最少要夹装上两片集液隔板15，这样，就能利用波纹管12本身所具有的波纹凹凸槽的顶峰与集热隔板15紧贴组成很多条平行的圆环形槽，同时，集液隔板15使波纹管12的波纹凹凸槽顶峰与外壳之间存有距离形成换热液腔13，这样换热介质能从进液口16进入换热液腔13后快速均匀的分流入各段平行的圆环形槽中流通然后再在换热液腔13中汇集，并于出液口17处排出。进行换热时，将换热介质从热交换器的进液管口16注入换热液腔13，吸收了热介质的热量后再由热交换器的出液口17排出，热介质从热交换器进气口18通入热交换器换热腔14内，让热量被换热介质吸收走后再由出气口19排出，实现热介质热量的回收，达到换热的目的。

图3、图4及图5，是本发明的另一实施例。首先将两组数量不少于一 条的半环状平行传热管23的首尾两端分别与两根集液管22联接在一起组成环形的热交换器芯，截面如图4所示，再将热交换器芯置于外壳21中，两根集液管22的两个出口分别伸出外壳成为热交换器的进液口25和出液口26；同时热交换器芯也可以是由一组数量不少于一条的环状平行传热管23的首尾两端与两根集液管22联接组成，截面如图5所示。进出液方向与进出气口方向刚好是相反，这样更有利于热交换效率的提高。进行换热时，将换热介质从热交换器的进液口25注入集液管22后分流到平行传热管23中吸收热介质的热量，再进入另一集液管22由热交换器的出液口26排出，热介质从热交换器进气口27通入热交换器换热腔24内，让热量被换热介质吸收走后再由出气口28排出，实现热介质热量的回收，达到换热的目的。本实施例中的集液管22与平行传热管23的截面形状不仅限于是圆管，也可以是方管、扁管，平行传热管23还可以是波纹管。

图6、图7及图8，是本发明的另一实施例。首先将波纹管32套于外壳31内，波纹管32两端的管口与外壳31两端的进气口38、出气口39分别紧套焊接好，这样波纹管32与外壳31形成的夹层作为换热液腔，进液口36、出液口37分别设于在外壳31的对角方向上，进出液方向与进出气口方向刚好是相反，这样更有利于热交换效率的提高。波纹管32的内管腔则作为热介质在热交换器中的换热腔34。利用波纹管32本身所具有的波纹凹凸槽的顶峰与外壳31之间组成很多条平行的圆环形槽，同时，在外壳31上设有最少两条平行于热交换器轴向的集液槽33，这样换热介质能从进液口36进入集液槽33后快速均匀的分流入各段平行的圆环形槽中流通然后再在另一条集液槽33中汇集，并于出液口37处排出。进行换热时，将换热介质从热交换器的进液管口36注入换热液腔，吸收了热介质的热量后再由热交换器的出液口37排出，热介质从热交 换器进气口38通入热交换器换热腔34内，让热量被换热介质吸收走后再由出气口39排出，实现热介质热量的回收，达到换热的目的。如图8所示，该实施例中的集液槽33可以设在外壳上，也可以根据实际需要在波纹管上平行波纹管轴向上压出凹槽作为集液槽33，以满足快速汇集进出环形平行槽中换热介质的需要。

综上所述，本发明结构简单合理，制造简单，换热效率高，换热均匀，体积小巧紧凑，抗振动性能好，是真正的高效热交换器，适于作为现有管式热交换器的更新换代产品。

Claims (7)

1.一种圆环槽平行热交换器，其特征是：将波纹管套于外壳中形成夹层作为换热液腔，进出液口设于在外壳上，在波纹管与外壳形成的夹层中最少要夹装上两块集液隔板，波纹管的内腔则作为热介质在热交换器中的换热腔，波纹管本身所具有的波纹凹凸槽顶峰与集液隔板紧套组成很多条平行的圆环形槽，而集液隔板使波纹管顶峰与外壳之间存有距离形成平行于热交换器轴向连通的集液腔。

2.如权利要求1所述的圆环槽平行热交换器，其特征是集液隔板数量最少要有两块。

3.如权利要求1所述的圆环槽平行热交换器，其特征是集液腔可以由直接在外壳或波纹管上压出平行于热交换器轴向方向凹槽形成的集液槽代替。

4.如权利要求1所述的圆环槽平行热交换器，其特征是集液槽数量最少是两条。

5.如权利要求1所述的圆环槽平行热交换器，其特征是热交换器芯可以是由两组数量不少于一条的半环状平行传热管的首尾两端分别与两根集液管联接在一起组成环形的热交换器芯。

6.如权利要求1所述的圆环槽平行热交换器，其特征是热交换器芯可以是由一组数量不少于一条的环状平行传热管的首尾两端与两根集液管联接组成。

7.如权利要求1所述的圆环槽平行热交换器，其特征是热交换器的进出液口与集液腔、集液槽、集流管是连通的。