CN110030849A - 壳管换热装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了壳管换热装置及其使用方法，壳管换热装置，包括换热管、散热片、内壳、外壳以及端盖，所述内壳和所述外壳之间形成容纳腔，所述端盖安装在所述容纳腔端部，所述散热片套设在所述换热管上，套设有所述散热片的所述换热管卷曲，卷曲的所述散热片安装在所述容纳腔内。通过容纳腔内设置的卷曲换热管，与容纳腔匹配就进行换热，所以提高换热效率。

Description

壳管换热装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及换热装置，特别是一种壳管换热装置及其使用方法。

背景技术

制冷和制暖领域中常常用到换热装置，但是换热装置常见的类型为空气换热、洒水换热、浸泡换热等，但是都存在的问题是换热效率不高，例如，浸泡换热，将换热主件浸泡在水或其他换热介质中，利用温度差进行换热，但是，浸泡换热会导致在换热过后附近温度较高，后续换热效率就会明显下降。

发明内容

本发明的目的在于改善现有技术的缺点，提供一种壳管换热装置及其使用方法，提高换热效率。

其技术方案如下：

壳管换热装置，包括换热管、散热片、内壳、外壳以及端盖，所述内壳和所述外壳之间形成容纳腔，所述端盖安装在所述容纳腔端部，所述散热片套设在所述换热管上，套设有所述散热片的所述换热管卷曲，卷曲的所述散热片安装在所述容纳腔内。

所述散热片中部开设有第一通孔，所述散热片通过所述第一通孔套设在换热管上，套设有所述散热片的所述换热管呈螺旋状地卷曲，俯视方向下呈圆环形。

所述散热片的所述第一通孔边缘设置有外伸边，所述外伸边的内径小于或者等于所述第一通孔的内径。

卷曲的所述换热管俯视方向下为圆环形，所述容纳腔俯视方向下为圆环形。

所述内壳轴向完全贯通。

所述内壳的外径与所述外壳的内径距离为第一尺寸，安装在所述换热管的所述散热片在俯视方向下的长度为第二尺寸，所述第一尺寸大于所述第二尺寸。

所述内壳或所述外壳开设有第一管口，所述第一管口至少开设有两个，所述第一管口分别穿设所述换热管的进口端和出口端。

所述端盖上开设有第二管口，所述端盖设置有两个，分别位于所述容纳腔的两端。

所述套设有所述散热片的所述换热管，有两条以上。

两个所述端盖沿着所述内壳或外壳的轴心互成160至180角度的安装，使得所述第二管口呈对角设置。

所述内壳的长度大于或等于所述外壳的长度，所述端盖开设第二通孔，所述第二通孔套设在所述内壳的外表面。

壳管换热装置使用方法，包括如下步骤，

套设有散热片且卷曲的换热管安装在容纳腔内，将端盖安装在开口上，形成封闭的容纳腔；

第一换热工质从卷曲的换热管的进口端流入，顺着卷曲的换热管从出口端流出；

第二换热工质从容纳腔的进口端流入，在容纳腔流动，经过卷曲的换热管，与散热片和换热管接触从而与第一换热工质进行热量交换，然后从容纳腔的出口端流出；

完成换热。

需要说明的是：

两个所述端盖沿着所述内壳或外壳的轴心互成160至180角度的安装，指的是端盖绕着内壳或外壳的轴线旋转，使得两个端盖上的第二管口到距离内壳轴线最近的连线，在内壳轴向方向上为160至180角度。

前述“第一、第二、第三……”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于对名称的区分。

下面对本发明的优点或原理进行说明：

1、壳管换热装置，将卷曲的换热管安装在内壳和外壳组成的容纳腔内，然后将端盖安装在容纳腔的端部，实现容纳腔的封闭，其中换热管上套设有散热片，在进行换热时，第一换热工质从换热管的进口端流入，经过卷曲的换热管流动，而第二换热工质从容纳腔的进口端流入，然后经过换热管以及散热片，在与换热管以及散热片接触后第一换热工质与第二换热工质进行热量交换，刚进行完热量交换的第二换热工质被继续流入的新的第二换热工质推进，从容纳腔的出口端流出，从而实现动态换热，大大提高了换热效率，此外，由于受到散热片的扰动，使得第二换热工质在流动时出现扰流现象，所以导致第二换热工质流动时出现了多方向流动，同样能提高换热效率。

2、散热片的中部开设的第一通孔用于套设在换热管上，换热管呈螺旋状地卷曲，螺旋状地卷曲使得第一换热工质在流经换热管时能持续流动以及流动距离长，也提高了换热效率。

3、散热片在第一通孔的边缘设置有外伸边，而外伸边的内径小于或者等于第一通孔的内径，在于换热管接触时可以保证接触面积大，以及稳定性更强，接触面积大了也有利于换热效率的提高。

4、卷曲的换热管俯视方向下为圆环形，以及容纳腔的俯视方向下为圆环形，两者相互匹配，所以第二换热工质在换热时单位体积的换热量相对较大。

5、其中，第一尺寸为第二尺寸的1.5倍至4倍，该尺寸比值在保证第二换热管有足够的空间流动，的同时又保证第二换热工质的流动始终在换热管以及散热片的周边流动，避免了多余的第二换热工质没有实现充分换热而再次流出容纳腔外。

6、内壳或者是外壳上开设的第一管口，通过而第一管口设置有至少两个，用于穿设换热管的进口端和出口端，保证第一换热工质的流入。

7、端盖设置有两个，安装在容纳腔的两端，而端盖上开设有第二管口，第二管口穿至容纳腔的内部，用于第二换热工质的流入和流出。

8、两个所述端盖沿着内壳或外壳的轴心互成160至180角度的安装，使得第二管口呈对角设置，所以第二换热工质从第二管口流入到容纳腔内，由于容纳腔出口端即另一第二管口为对角设置，所以第二换热工质随之往另一第二管口流动，因此第二换热工质流经的距离较长，换热也较为充分，也能驱使进行换热后的第二换热工质从容纳腔的出口端流出。

9、内壳的长度大于或所述外壳的长度，保证了端盖在安装时可以套设在内壳上安装。

附图说明

图1是本发明实施例的主视结构示意图；

图2是本发明实施例的俯视结构示意图；

图3是本发明实施例的内部结构示意图；

图4是本发明实施例的内部俯视结构示意图；

图5是本发明实施例卷曲的换热管的结构示意图；

图6是本发明实施例的端盖结构示意图；

图7是本发明实施例的散热片结构示意图；

图8是本发明实施例的散热片与换热管安装的结构示意图。

附图标记说明：

10、换热管；20、散热片；21、第一通孔；22、外伸边；30、内壳；40、外壳；41、第一管口；50、端盖；51、第二管口；60、容纳腔。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明。

如图1至图8所示，壳管换热装置，包括换热管10、散热片20、内壳30、外壳40以及端盖50，所述内壳30和所述外壳40之间形成容纳腔60，所述端盖50安装在所述容纳腔60端部，所述散热片20套设在所述换热管10上，套设有所述散热片20的所述换热管10卷曲，卷曲的所述散热片20安装在所述容纳腔60内，所述散热片20中部开设有第一通孔21，所述散热片20通过所述第一通孔21套设在换热管10上，套设有所述散热片20的所述换热管10呈螺旋状地卷曲，俯视方向下呈圆环形，所述散热片20的所述第一通孔21边缘设置有外伸边22，所述外伸边22的内径小于或者等于所述第一通孔21的内径。

如图4所示，卷曲的所述换热管10俯视方向下为圆环形，所述容纳腔60俯视方向下为圆环形。

如图3所示，所述内壳30的外径与所述外壳40的内径距离为第一尺寸，安装在所述换热管10的所述散热片20在俯视方向下的长度为第二尺寸，所述第一尺寸大于所述第二尺寸。所述内壳30或所述外壳40开设有第一管口41，所述第一管口41至少开设有两个，所述第一管口41分别穿设所述换热管10的进口端和出口端，在本实施例中，所述第一管口41开设在所述外壳40上，所述套设有所述散热片20的所述换热管10，有两条以上，而本实施采用单条设置。

如图1至图4所示所述端盖50上开设有第二管口51，所述端盖50设置有两个，分别位于所述容纳腔60的两端，两个所述端盖50沿着所述内壳30或外壳40的轴心互成160至180角度的安装，使得所述第二管口51呈对角设置，所述内壳30的长度大于或等于所述外壳40的长度，所述端盖50开设第二通孔，所述第二通孔套设在所述内壳30的外表面。

壳管换热装置使用方法，包括如下步骤，

套设有散热片20且卷曲的换热管10安装在容纳腔60内，将端盖50安装在开口上，形成封闭的容纳腔60；

第一换热工质从卷曲的换热管10的进口端流入，顺着卷曲的换热管10从出口端流出；

第二换热工质从容纳腔60的进口端流入，在容纳腔60流动，经过卷曲的换热管10，与散热片20和换热管10接触从而与第一换热工质进行热量交换，然后从容纳腔60的出口端流出；

完成换热。

本实施例的优点和原理：

1、壳管换热装置，将卷曲的换热管10安装在内壳30和外壳40组成的容纳腔60内，然后将端盖50安装在容纳腔60的端部，实现容纳腔60的封闭，其中换热管10上套设有散热片20，在进行换热时，第一换热工质从换热管10的进口端流入，经过卷曲的换热管10流动，而第二换热工质从容纳腔60的进口端流入，然后经过换热管10以及散热片20，在与换热管10以及散热片20接触后第一换热工质与第二换热工质进行热量交换，刚进行完热量交换的第二换热工质被继续流入的新的第二换热工质推进，从容纳腔60的出口端流出，从而实现动态换热，大大提高了换热效率，此外，由于受到散热片20的扰动，使得第二换热工质在流动时出现扰流现象，所以导致第二换热工质流动时出现了多方向流动，同样能提高换热效率。

2、散热片20的中部开设的第一通孔21用于套设在换热管10上，换热管10呈螺旋状地卷曲，螺旋状地卷曲使得第一换热工质在流经换热管10时能持续流动以及流动距离长，也提高了换热效率。

3、散热片20在第一通孔21的边缘设置有外伸边22，而外伸边22的内径小于或者等于第一通孔21的内径，在于换热管10接触时可以保证接触面积大，以及稳定性更强，接触面积大了也有利于换热效率的提高。

4、卷曲的换热管10俯视方向下为圆环形，以及容纳腔60的俯视方向下为圆环形，两者相互匹配，所以第二换热工质在换热时单位体积的换热量相对较大。

5、其中，第一尺寸为第二尺寸的1.5倍至4倍，该尺寸比值在保证第二换热管10有足够的空间流动，的同时又保证第二换热工质的流动始终在换热管10以及散热片20的周边流动，避免了多余的第二换热工质没有实现充分换热而再次流出容纳腔60外。

6、内壳30或者是外壳40上开设的第一管口41，通过而第一管口41设置有至少两个，用于穿设换热管10的进口端和出口端，保证第一换热工质的流入。

7、端盖50设置有两个，安装在容纳腔60的两端，而端盖50上开设有第二管口51，第二管口51穿至容纳腔60的内部，用于第二换热工质的流入和流出。

8、两个所述端盖50沿着内壳30或外壳40的轴心互成160至180角度的安装，使得第二管口51呈对角设置，所以第二换热工质从第二管口51流入到容纳腔60内，由于容纳腔60出口端即另一第二管口51为对角设置，所以第二换热工质随之往另一第二管口51流动，因此第二换热工质流经的距离较长，换热也较为充分，也能驱使进行换热后的第二换热工质从容纳腔60的出口端流出。

9、内壳30的长度大于或所述外壳40的长度，保证了端盖50在安装时可以套设在内壳30上安装。

以上仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.壳管换热装置，其特征在于，包括换热管、散热片、内壳、外壳以及端盖，所述内壳和所述外壳之间形成容纳腔，所述端盖安装在所述容纳腔端部，所述散热片套设在所述换热管上，套设有所述散热片的所述换热管卷曲，卷曲的所述散热片安装在所述容纳腔内。

2.如权利要求1所述壳管换热装置，其特征在于，所述散热片中部开设有第一通孔，所述散热片通过所述第一通孔套设在换热管上，套设有所述散热片的所述换热管呈螺旋状地卷曲，俯视方向下呈圆环形。

3.如权利要求2所述壳管换热装置，其特征在于，所述散热片的所述第一通孔边缘设置有外伸边，所述外伸边的内径小于或者等于所述第一通孔的内径。

4.如权利要求1至3任一项所述壳管换热装置，其特征在于，卷曲的所述换热管俯视方向下为圆环形，所述容纳腔俯视方向下为圆环形。

5.如权利要求4所述壳管换热装置，其特征在于，所述内壳的外径与所述外壳的内径距离为第一尺寸，安装在所述换热管的所述散热片在俯视方向下的长度为第二尺寸，所述第一尺寸大于所述第二尺寸。

6.如权利要求4所述壳管换热装置，其特征在于，所述内壳或所述外壳开设有第一管口，所述第一管口至少开设有两个，所述第一管口分别穿设所述换热管的进口端和出口端。

7.如权利要求4所述壳管换热装置，其特征在于，所述端盖上开设有第二管口，所述端盖设置有两个，分别位于所述容纳腔的两端。

8.如权利要求1至3任一项所述壳管换热装置，其特征在于，所述套设有所述散热片的所述换热管，有两条以上。

9.如权利要求4所述壳管换热装置，其特征在于，所述内壳的长度大于或等于所述外壳的长度，所述端盖开设第二通孔，所述第二通孔套设在所述内壳的外表面。

10.壳管换热装置使用方法，其特征在于，包括如下步骤，

套设有散热片且卷曲的换热管安装在容纳腔内，将端盖安装在开口上，形成封闭的容纳腔；

第一换热工质从卷曲的换热管的进口端流入，顺着卷曲的换热管从出口端流出；

第二换热工质从容纳腔的进口端流入，在容纳腔流动，经过卷曲的换热管，与散热片和换热管接触从而与第一换热工质进行热量交换，然后从容纳腔的出口端流出；

完成换热。