CN110779356B - 一种高效螺旋管换热器 - Google Patents

Abstract

一种高效螺旋管换热器，抛物面分布螺旋换热管5叠加安放在内壳体3内部，与位于中心位置的主外管A3连接，抛物面分布螺旋换热管5被抛物面导流支撑架4支撑，内壳体3底部有内壳体支撑架6支撑在外壳体1的底部，换热管道分流装置10固定在内壳体支撑架6上，主外管A3的上顶端装有反流堵头8，反流堵头8上方安装有稳流分布罩7；抛物面导流支撑架4，由圆环筋板B1和抛物面纵向筋板B2构成主体部分，最上圈圆环筋板B1上面周向均布有固定卡钩B3，抛物面纵向筋板B2之间分布有抗重力导流叶片B4，抛物面纵向筋板B2内侧分布有螺旋管换热管卡扣B5。

Description

一种高效螺旋管换热器

技术领域

本发明涉及螺旋管换热器技术。

背景技术

现有技术中，螺旋管换热器由于其流动特点，不论在顺流还是逆流工况，均存在较大换热面积的对数平均温差相对较低的情况，在流动换热过程中由于流动的不均匀性，壳程内部进口中心位置流速远比边缘位置流速大，另外由于换热末段的换热温差下降，导致总的换热效率明显下降；为了增加螺旋管换热器的对流换热系数，现有方法通常会在螺旋管换热器中增设换热管内置螺旋带，换热管外设折流板或假管等扰流部件，虽然在一定程度上增大了对流换热系数，提高了换热效率，但同时也使得流体传输过程中的压降损失显著增加，这在为了增加换热面积而减小管热管径的设计工况中尤为明显。另外，在换热器内部多重套管传热过程中，由于流动传热，导致套管后半段接近出口位置的换热温差减小，导致换热管后半段长度的换热效率明显小于前半段，不利于热量的交换。在狭小空间里，不同种类的流体在传输的过程中，通常使用并排布置的管路输送不同流体。但是并排布置的管路所占的安放空间相对较大，这与节省空间的设计思路相违背；在流体传输的过程中，尤其是流体高速传输时引发的管路振动，会导致相邻管道的摩擦和碰撞，在管路较长、管径较小、刚度较低时，振动现象更加明显，这都会严重影响管路的安全性和稳定性。如果加装防振设备，增大管道间隙，不但需要更大的安装空间，而且也会使得管路结构更加复杂，增加安装和维修的成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效螺旋管换热器。

本发明是一种高效螺旋管换热器，包括有外壳体1和内壳体3，两个壳体之间的夹层中安放螺旋围绕式进流管2，抛物面分布螺旋换热管5叠加安放在内壳体3内部，与位于中心位置的主外管A3连接，并且抛物面分布螺旋换热管5被抛物面导流支撑架4支撑，内壳体3底部有内壳体支撑架6支撑在外壳体1的底部并保持与外壳体1封头的存在预设的距离，换热管道分流装置10固定在内壳体支撑架6上，主外管A3的上顶端装有反流堵头8，反流堵头8上方在壳程入口F1对面安装有稳流分布罩7，支座9周向均匀分布在外壳体1外侧或底部；稳流分布罩7，其迎流面上均匀分布径向V形导流槽，导流槽的槽深范围为10~100mm，稳流分布罩7最大外径的取值范围为壳程入口F1的内径的（0.137~0.255）×EXP(v1/v’)，其中v1为壳程入口F1处的流速，v’为内壳体3内部壳程的平均流速；稳流分布罩7外轮廓母线的曲率半径的取值范围要大于

mm ，其中e为自然常数，Re为壳程入口F1处的雷诺数；抛物面导流支撑架4，由圆环筋板B1和抛物面纵向筋板B2构成主体部分，最上圈圆环筋板B1上面周向均布有固定卡钩B3，抛物面纵向筋板B2之间分布有抗重力导流叶片B4，抛物面纵向筋板B2内侧分布有螺旋管换热管卡扣B5；抛物面导流支撑架4上的固定卡钩B3固定在内壳体3的内壁上，抛物面导流支撑架4上的螺旋管换热管卡扣B5固定抛物面分布螺旋换热管5；抛物面导流支撑架4的母线应满足抛物线方程

，式中m的取值范围为2.73~6.33；抗重力导流叶片B4，其小端叶片宽度t1和大端叶片宽度t2之间需满足t1/t2=1.5~7.32的关系；抗重力导流叶片B4的上倾角α的取值范围为0.72×v1/v’；抗重力导流叶片B4的旋转角β取值范围为65º~87º。

本发明的有益之处是：在提高换热器的换热效率方面，本发明中换热器为内外双层结构，管程的螺旋围绕式进流管螺旋盘绕在双层之间，换热器内壳体中间管束的换热螺旋管采用抛物面盘管结构，而且在壳程进口正对的换热螺旋管底部安放了稳流分布罩，使得壳程进口流速被均匀化分布，这些结构都使得整个壳体内部的流速不论在流道中心还是边缘都比较均匀，流动换热通过重新配置得到优化，同时换热螺旋管抛物面形的分布结构使得螺旋换热管进口端和出口端的对数平均温差得以提高，换热管末段的换热效率也相应得到提高，增加了总的换热效率。在换热螺旋管下方安放了抛物面导流支撑架，抛物面导流支撑架之间安放有抗重力导流叶片，使得换热器内壳体中心位置高度相对较低、流速相对较大的流体被引导致螺旋换热管中心以外的位置，强化流动相对较弱位置的换热效率。此外换热器中心安装了节约空间的管道对流装置，本装置将多个同心管道夹套安装在一个主管道中，通过分流装置将流体分流到不同的管壁之间以及管内流动，把安排分布的管路设计成单根主管的空间布局，使冷热流体通过交换管内外的位置，流体在流动过程中完成了管壁间流动与管内流动的转换，能够提高后半部分套管的换热效率，而且能够显著的节约安装空间。分流装置把各种流体在圆周方向均布的通道中传输，这样的对称结构可以使管道的流致振动得到平衡，从而减小甚至消除管道的流致振动，确保管道的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本发明的半剖结构示意图，图2是本发明中的三维侧视图，图3是本发明中的抛物面导流支撑架4的结构示意图，图4本发明中的抛物面导流支撑架4上分布的抗重力导流叶片B4的结构示意图，图5是本发明中的换热管道分流装置10半剖结构示意图，图6是本发明中的换热管道分流装置10横截面剖视图，图7本发明的中换热管道分流装置10的结构示意图-图6中的a-a向剖视图，图8是本发明中的换热管道分流装置10结构示意图图6中的b-b向剖视图，图9是本发明中的换热管道分流装置10在图7中的c-c向局部剖视图，图10是本发明中的换热管道分流装置10在图7中的d-d向局部剖视图。抛物面导流支撑架4上分布的抗重力导流叶片B4结构示意图中，X和Y坐标分别为流道剖面的相互垂直的两坐标，Z为与流道剖面相垂直的坐标。

具体实施方式

本发明是一种高效螺旋管换热器，如图1~图10所示，包括有外壳体1和内壳体3，两个壳体之间的夹层中安放螺旋围绕式进流管2，抛物面分布螺旋换热管5叠加安放在内壳体3内部，与位于中心位置的主外管A3连接，并且抛物面分布螺旋换热管5被抛物面导流支撑架4支撑，内壳体3底部有内壳体支撑架6支撑在外壳体1的底部并保持与外壳体1的封头存在预设的距离，换热管道分流装置10固定在内壳体支撑架6上，主外管A3的上顶端装有反流堵头8，反流堵头8上方在壳程入口F1对面安装有稳流分布罩7，支座9周向均匀分布在外壳体1外侧或底部；稳流分布罩7，其迎流面上均匀分布径向V形导流槽，导流槽的槽深范围为10~100mm，稳流分布罩7最大外径的取值范围为壳程入口F1的内径的（0.137~0.255）×EXP(v1/v’)，其中v1为壳程入口F1处的流速，v’为内壳体3内部壳程的平均流速；稳流分布罩7外轮廓母线的曲率半径的取值范围要大于

mm，其中e为自然常数，Re为壳程入口F1处的雷诺数。

如图1、图3所示，抛物面导流支撑架4，由圆环筋板B1和抛物面纵向筋板B2构成主体部分，最上圈圆环筋板B1上面周向均布有固定卡钩B3，抛物面纵向筋板B2之间分布有抗重力导流叶片B4，抛物面纵向筋板B2内侧分布有螺旋管换热管卡扣B5；抛物面导流支撑架4上的固定卡钩B3固定在内壳体3的内壁上，抛物面导流支撑架4上的螺旋管换热管卡扣B5固定抛物面分布螺旋换热管5；抛物面导流支撑架4的母线应满足抛物线方程

，式中m的取值范围为2.73~6.33。

如图3、图4所示，抗重力导流叶片B4，其小端叶片宽度t1和大端叶片宽度t2之间需满足t1/t2=1.5~7.32的关系；抗重力导流叶片B4的上倾角α的取值范围为0.72×v1/v’；抗重力导流叶片B4的旋转角β取值范围为65º~87º。

如图1、图2、图5所示，所述的高效螺旋管换热器，包括有外壳体1和内壳体3，两个壳体之间的夹层中安放螺旋围绕式进流管2，抛物面分布螺旋换热管5叠加安放在内壳体3内部，和中心位置的主外管A3连接，并且抛物面分布螺旋换热管5被抛物面导流支撑架4支撑，内壳体3底部有内壳体支撑架6支撑在外壳体1的底部并保持与外壳体1封头的存在一定距离，换热管道分流装置10固定在内壳体支撑架6上，主外管A3的上顶端装有反流堵头8，反流堵头8上方在壳程进口F1对面安装有稳流分布罩7，支座9周向均匀分布在外壳体1外侧或底部。

如图1、图2、图5所示，壳程流体从内壳体3顶端的壳程入口F1中进入，壳程流体流过所有抛物面分布螺旋换热管5后，通过内壳体3底部的内壳体支撑架6流出，然后从内壳体3和外壳体1间的夹层中向上流过，并流过螺旋围绕式进流管2进行换热，最终从外壳体1侧上方的壳程出口F2流出。管程流体从外壳体1侧上方的管程入口F3流入，流进螺旋围绕式进流管2中，螺旋围绕式进流管2的管壁上有开孔接管，与内壳体3内部的抛物面分布螺旋换热管5连接输送管程流体，螺旋围绕式进流管2末端封死。抛物面分布螺旋换热管5另一端与换热管道分流装置10上的主外管A3相连，经过换热管道分流装置10，下方螺旋围绕式进流管2管束中的流体从主外管A3进到内管2 A5，内管2 A5上顶端与反流堵头8相连并在内管2 A5上顶端管侧开有流孔使管内流体流出，内管2 A5上顶端流出的流体被反流堵头8阻碍后反流进主外管A3与内管2 A5之间的管壁夹层中，与上方螺旋围绕式进流管2管束中的流体混合换热后，经过换热管道分流装置10流入内管1 A1中，从外壳体1底部封头上的管程出口F4流出。

如图1、图5所示，所述的换热管道分流装置，包括有主外管A3，周向均布对称分流板A4，内管1 A1和内管2 A5均被套放在主外管A3内部，并与主外管A3同轴。内管1 A1和内管2 A5内输送不同种类的流体介质；内管1扇形前堵头A2安放在内管1 A1深入主外管A3的外缘位置，与内管1 A1、主外管A3相连接，内管1扇环形后堵头A7安放在内管1 A1的末端。内管2扇形前堵头A9安放在内管2 A5深入主外管A3的外缘位置，与内管2 A5、主外管A3相连接，内管2扇环形后堵头A6安放在内管2 A5的末端。周向均布对称分流板A4以管道轴心为对称中心周向均布，贯穿内管1 A1、内管2 A5、内管2扇环形后堵头A6、内管1扇环形后堵头A7，向管道轴心处汇聚连接。

如图1、图6所示，所述的内管1 A1同轴套在主外管A3内，周向均布对称分流板A4均布在管道圆周上，由连接在流道中心轴线上的隔板组成，周向均布对称分流板A4的板数与传输的流体种类相关，如果传输的流体种类有n种，则周向均布对称分流板A4的板数为2n个。内管1 A1末端壁面所开的介质流通槽宽度与流道中心轴线上的夹角，不超过周向均布对称分流板A4相邻两板间的夹角An。

如图7所示，图7为图6在a-a向的局部剖视图，内管1 A1与内管2 A5同轴套在主外管A3内，周向均布对称分流板A4均布在管道圆周上，内管2 A5与内管1 A1同轴，顶端相对安放。内管1 A1末端壁面所开的介质流通槽的长度L1不超过内管1 A1经过内管1扇形前堵头A2深入主外管A3内的管长。内管1 A1的管端口被内管1扇环形后堵头A7封堵，内管2 A5的管端口被内管2扇环形后堵头A6封堵，两个管子也能共享一个堵头进行封堵。

如图8所示，图8为图6在b-b向的局部剖视图，内管2 A5末端壁面所开的介质流通槽的长度L2不超过内管2 A5经过内管2扇环形后堵头A6深入主外管A3内的管长。内管2 A5末端壁面所开的介质流通槽宽度与流道中心轴线上的夹角，不超过周向均布对称分流板A4相邻两板间的夹角An。

如图9所示，图9为图7在c-c向的局部剖视图，流体走管壁间隙时，甲流体在内管1A1与主外管A3管壁间隙流动，被内管1扇形前堵头A2阻挡后，经过由周向均布对称分流板A4分隔出对称分布的Ra1和Ra2流入口流入内管1 A1，乙流体在内管2 A5与主外管A3管壁间隙流动，被内管1扇形前堵头A2阻挡后，通过内管1 A1末端壁面所开的介质流通槽流入内管1A1，经过由周向均布对称分流板A4分隔出对称分布的Ca1和Ca2流出口流出，流体也可走管内逆向流动。

如图10所示，图10为图7在d-d向的局部剖视图，流体走管壁间隙时，甲流体，被内管2扇形前堵头A9阻挡后，经过由内管2 A5末端壁面所开的介质流通槽流入内管2 A5，经过由周向均布对称分流板A4分隔出对称分布的Cb1和Cb2流出口流出，乙流体在内管2 A5与主外管A3管壁间隙流动，被内管2扇形前堵头A9阻挡后，经由周向均布对称分流板A4分隔出对称分布的Rb1和Rb2流入口流入内管2 A5，流体也可走管内逆向流动。

所述的与内管1 A1和内管2 A5均通过末端壁面所开的介质流通槽，由周向均布对称分流板 A4分隔出的在管道轴心对称分布的流道，在外管 A3内交换流体，使得流体完成从管壁间隙到管道中心的流动过程，周向均布对称分流板 A4形成的流道中，同源流体在管道轴心对称分布的流道中流动，非同源流体在周向均布对称分流板 A4的隔板两侧流动。

如图1、图8所示，主外管A3管径D1与内管1 A1管径D2、内管2 A5管径D3之间，存在以下关系：当D2=D3时，D1的取值范围为（1.3~5.7）D2；当D2≠D3时，D1的取值范围为（1.5~10）D2。

如图1、图5、图7所示，内管1 A1末端壁面所开的介质流通槽的流通面积、内管2 A5与主外管A3管壁间隙的流通面积、内管1 A1的管内流通面积最大相差范围不超过75%；内管2 A5末端壁面所开的介质流通槽的流通面积、内管1 A1与主外管A3管壁间隙的流通面积、内管2 A5的管内流通面积最大相差范围不超过75%。

如图1~图10所示，换热介质分别走管程和壳程，壳程流体从内壳体3顶端的壳程入口F1中进入，冲击在稳流分布罩7上后，流速得到重新分布和相对稳定，使得内壳体3内部中心位置的流体流速较大而边缘位置流速较小的情况得到改善。经过稳流分布的壳程流体向下流过叠加安放的抛物面分布螺旋换热管5管束，由于抛物面分布螺旋换热管5的布管面为符合流速分布情况的抛物面，不但与流速以及换热效率匹配，而且也相应增加了管程的长度，进而增大了换热面积和换热效率。每个抛物面分布螺旋换热管5下面的抛物面导流支撑架4被保证抛物面分布螺旋换热管5的布管形式以及管层之间的间距，抛物面导流支撑架4上分布的抗重力导流叶片B4，使得螺旋换热管中心位置相对较低、流速相对较大的流体被引导致螺旋换热管中心以外的位置，强化流动相对较弱位置的换热效率。抛物面导流支撑架4上的固定卡钩B3固定在内壳体3的内壁上，抛物面导流支撑架4上的螺旋管换热管卡扣B5固定抛物面分布螺旋换热管5。壳程流体流过所有抛物面分布螺旋换热管5后，通过内壳体3底部的内壳体支撑架6流出，然后从内壳体3和外壳体1间的夹层中向上流过，并流过螺旋围绕式进流管2进行换热，最终从外壳体1侧上方的壳程出口F2流出。管程流体从外壳体1侧上方的管程入口F3流入，流进螺旋围绕式进流管2中，螺旋围绕式进流管2的管壁上有开孔接管，与内壳体3内部的抛物面分布螺旋换热管5连接输送管程流体，螺旋围绕式进流管2末端封死。抛物面分布螺旋换热管5另一端与换热管道分流装置10上的主外管A3相连，经过换热管道分流装置10，下方螺旋围绕式进流管2管束中的流体从主外管A3进到内管2 A5，内管2 A5上顶端与反流堵头8相连并在内管2 A5上顶端管侧开有流孔使管内流体流出，内管2A5上顶端流出的流体被反流堵头8阻碍后反流进主外管A3与内管2 A5之间的管壁夹层中，与上方螺旋围绕式进流管2管束中的流体混合换热后，经过换热管道分流装置10流入内管1A1中，从外壳体1底部封头上的管程出口F4流出，这样使得螺旋围绕式进流管2下方管束的换热效果得到提升，总的管程换热效率也得以提高。

如图1所示，换热管道分流装置 10，不同流体沿流道中轴线OO’轴方向相对流动，同心套管中间的夹套层是不同流体的流动通道。流体通过周向均布对称分流板A4以及开在内管1 A1和内管2 A5端头侧壁面上的介质流通槽，实现多种流体在同一根主外管A3内对向流动。在逆流的情况下，双向流体均同时走管壁间隙或者内管内侧，流体走管壁间隙时，甲流体在内管1 A1与主外管A3管壁间隙流动，被内管1扇形前堵头A2阻挡后，经过由周向均布对称分流板A4分隔出的入口流入，内管1 A1管端有内管1扇环形后堵头A7封堵，使得甲流体不会进入内管1 A1，经过周向均布对称分流板A4分隔在内管2 A5与主外管A3管壁间隙流动，对称分布的内管2扇形前堵头A9堵在周向均布对称分流板A4和内管2 A5与主外管A3的管壁间，使得甲流体只能进入内管1扇形前堵头A2，不能进入下游内管2 A5与主外管A3管壁间，甲流体最终流入管端侧壁面对开的介质流通槽进入内管2 A5，乙流体反向流动，所走路径与甲流体相反，与甲流体在周向均布对称分流板A4壁面对称相隔；在顺流的情况下，如甲流体走内管1 A1与主外管A3管壁间隙，则乙流体走内管1 A1内侧，甲流体所走路径与前述逆向流动中的甲流体流动路线相同，乙流体在内管1 A1中流动，被管端内管1扇环形后堵头A7阻挡后，流过内管1 A1管端对称开介质流通槽以及周向均布对称分流板A4形成的通道，由于内管1扇形前堵头A2的阻挡不能回流，经过内管2扇环形后堵头A6和周向均布对称分流板A4对称分隔的通道，流入主外管A3和内管2 A5的管壁之间，完成管内和管壁间隙流动的对换。在流动过程中通过调换管内和管壁间隙流动的流体，调整温度分布加大下游温差，提高换热效率，由于使用了中心对称分隔流道，使得流动过程中产生的流激振动相互消减得以消除，同时有效的减小了安装空间。

Claims (9)

1.一种高效螺旋管换热器，包括有外壳体（1）和内壳体（3），两个壳体之间的夹层中安放螺旋围绕式进流管（2），其特征在于抛物面分布螺旋换热管（5）叠加安放在内壳体（3）内部，与位于中心位置的主外管（A3）连接，并且抛物面分布螺旋换热管（5）被抛物面导流支撑架（4）支撑，内壳体（3）底部有内壳体支撑架（6）支撑在外壳体（1）的底部并保持与外壳体（1）的封头存在预设的距离，换热管道分流装置（10）固定在内壳体支撑架（6）上，主外管（A3）的上顶端装有反流堵头（8），反流堵头（8）上方在壳程入口（F1）对面安装有稳流分布罩（7），支座（9）周向均匀分布在外壳体（1）外侧或底部；稳流分布罩（7），其迎流面上均匀分布径向V形导流槽，导流槽的槽深范围为10~100mm，稳流分布罩（7）最大外径的取值范围为壳程入口（F1）的内径的（0.137~0.255）×EXP(v1/v’)，其中v1为壳程入口（F1）处的流速，v’为内壳体（3）内部壳程的平均流速；稳流分布罩（7）外轮廓母线的曲率半径的取值范围要大于

mm，其中e为自然常数，Re为壳程入口（F1）处的雷诺数；抛物面导流支撑架（4），由圆环筋板（B1）和抛物面纵向筋板（B2）构成主体部分，最上圈圆环筋板（B1）上面周向均布有固定卡钩（B3），抛物面纵向筋板（B2）之间分布有抗重力导流叶片（B4），抛物面纵向筋板（B2）内侧分布有螺旋管换热管卡扣（B5）；抛物面导流支撑架（4）上的固定卡钩（B3）固定在内壳体（3）的内壁上，抛物面导流支撑架（4）上的螺旋管换热管卡扣（B5）固定抛物面分布螺旋换热管（5）；抛物面导流支撑架（4）的母线应满足抛物线方程

，式中m的取值范围为2.73~6.33；抗重力导流叶片（B4），其小端叶片宽度t1和大端叶片宽度t2之间需满足t1/t2=1.5~7.32的关系；抗重力导流叶片（B4）的上倾角α的取值范围为0.72×v1/v’；抗重力导流叶片（B4）的旋转角β取值范围为65º~87º。

2.根据权利要求1所述的高效螺旋管换热器，其特征在于壳程流体从内壳体（3）顶端的壳程入口（F1）中进入，壳程流体流过所有抛物面分布螺旋换热管（5）后，通过内壳体（3）底部的内壳体支撑架（6）流出，然后从内壳体（3）和外壳体（1）间的夹层中向上流过，并流过螺旋围绕式进流管（2）进行换热，最终从外壳体（1）侧上方的壳程出口（F2）流出；管程流体从外壳体（1）侧上方的管程入口（F3）流入，流进螺旋围绕式进流管（2）中，螺旋围绕式进流管（2）的管壁上有开孔接管，与内壳体（3）内部的抛物面分布螺旋换热管（5）连接输送管程流体，螺旋围绕式进流管（2）末端封死；抛物面分布螺旋换热管（5）另一端与换热管道分流装置（10）上的主外管（A3）相连，经过换热管道分流装置（10），下方螺旋围绕式进流管（2）管束中的流体从主外管（A3）进到内管2（A5），内管2（A5）上顶端与反流堵头（8）相连并在内管2（A5）上顶端管侧开有流孔使管内流体流出，内管2（A5）上顶端流出的流体被反流堵头（8）阻碍后反流进主外管（A3）与内管2（A5）之间的管壁夹层中，与上方螺旋围绕式进流管（2）管束中的流体混合换热后，经过换热管道分流装置（10）流入内管1（A1）中，从外壳体（1）底部封头上的管程出口（F4）流出。

3.根据权利要求1所述的高效螺旋管换热器，其特征在于换热管道分流装置（10）中的内管1（A1）和内管2（A5）分别被套放在主外管（A3）内部，均与主外管（A3）同轴，内管1（A1）和内管2（A5）内输送不同种类或状态的流体介质；能够根据流体的种类增加管数，主外管（A3）中夹套的内管数量小于或等于10个；内管1扇形前堵头（A2）安放在内管1（A1）深入主外管（A3）的外缘位置，与内管1（A1）、主外管（A3）相连接，内管1扇环形后堵头（A7）安放在内管1（A1）的末端；内管2扇形前堵头（A9）安放在内管2（A5）深入主外管（A3）的外缘位置，与内管2（A5）、主外管（A3）相连接，内管2扇环形后堵头（A6）安放在内管2（A5）的末端；周向均布对称分流板（A 4）以管道轴心为对称中心周向均布，贯穿内管1（A1）、内管2（A5）、内管2扇环形后堵头（A6）、内管1扇环形后堵头（A7），向管道轴心处汇聚连接。

4.根据权利要求3所述的高效螺旋管换热器，其特征在于：换热管道分流装置（10）中的内管1（A1）同轴套在主外管（A3）内，周向均布对称分流板（A4）均布在管道圆周上，由连接在流道中心轴线上的隔板组成，周向均布对称分流板（A4）的板数与传输的流体种类相关，如果传输的流体种类有n种，则周向均布对称分流板（A4）的板数为2n个；内管1（A1）末端壁面所开的介质流通槽宽度与流道中心轴线上的夹角，不超过周向均布对称分流板（A4）相邻两板间的夹角（An）。

5.根据权利要求1所述的高效螺旋管换热器，其特征在于：换热管道分流装置（10）中的内管1（A1）与内管2（A5）同轴套在主外管（A3）内，周向均布对称分流板（A4）均布在管道圆周上，内管2（A5）与内管1（A1）同轴，顶端相对安放；内管1（A1）末端壁面所开的介质流通槽的长度（L1）不超过内管1（A1）经过内管1扇形前堵头（A2）深入主外管（A3）内的管长；内管1（A1）的管端口被内管1扇环形后堵头（A7）封堵，内管2（A5）的管端口被内管2扇环形后堵头（A6）封堵，两个管子也能共享一个堵头进行封堵。

6.根据权利要求1所述的高效螺旋管换热器，其特征在于：换热管道分流装置（10）中的内管2（A5）末端壁面所开的介质流通槽的长度（L2）不超过内管2（A5）经过内管2扇环形后堵头（A6）深入主外管（A3）内的管长；内管2（A5）末端壁面所开的介质流通槽宽度与流道中心轴线上的夹角，不超过周向均布对称分流板（A4）相邻两板间的夹角（An）。

7.根据权利要求1所述的高效螺旋管换热器，其特征在于：换热管道分流装置（10）中的内管1（A1）和内管2（A5）均通过末端壁面所开的介质流通槽，由周向均布对称分流板（A4）分隔出的在管道轴心对称分布的流道，在外管（A3）内交换流体，使得流体完成从管壁间隙到管道中心的流动过程，周向均布对称分流板（A4）形成的流道中，同源流体在管道轴心对称分布的流道中流动，非同源流体在周向均布对称分流板（A4）的隔板两侧流动。

8.根据权利要求1所述的高效螺旋管换热器，其特征在于：换热管道分流装置（10）中的主外管（A3）的管径D1与内管1（A1）的管径D2、内管2（A5）的管径D3之间，存在以下关系：当D2=D3时，D1的取值范围为（1.3~5.7）D2；当D2≠D3时，D1的取值范围为（1.5~10）D2。

9.根据权利要求1所述的高效螺旋管换热器，其特征在于：换热管道分流装置（10）中的内管1（A1）末端壁面所开的介质流通槽的流通面积、内管2（A5）与主外管（A3）管壁间隙的流通面积、内管1（A1）的管内流通面积最大相差范围不超过75%；内管2（A5）末端壁面所开的介质流通槽的流通面积、内管1（A1）与主外管（A3）管壁间隙的流通面积、内管2（A5）的管内流通面积最大相差范围不超过75%。

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