CN201589555U - 同轴换热器 - Google Patents
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Abstract
一种同轴换热器,包含同轴套设的外管和内管,内管主体段为具有多条平行螺旋槽结构的多头螺旋管,内管两端作为第一流体出入口,外管两端作为第二流体出入口,内管的内部形成第一流体通道,在外管和内管之间形成由多条平行的螺旋槽组成的第二流体通道,第二流体通道均匀环绕第一流体通道,第一流体流入内管,经过第一流体通道,流出内管,第二流体经过第二流体通道流动,两种流体逆向流动,通过内管的管壁进行热交换。本实用新型提供的同轴换热器,换热面积大,换热效率高,单位换热面积金属耗量少,可以缩小换热器体积,使整体结构紧凑合理,操作安装方便简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热交换装置,尤其涉及一种水源/地源、热泵热水器用同轴换热器。
背景技术
同轴换热器具有优良的换热性能,是制冷空调、化工、动力等领域广泛应用的通用设备。目前市场上采用的套管式换热器,结构简单,加工方便,但单位面积换热金属耗量大,制造成本较高,有的套管式换热器的内管壁制作采用滚花或翅片设计,单位面积换热金属耗量虽然有所降低,但制造成本仍很大。因此,有效降低单位面积金属耗量成为换热器制造的一个关键技术。
另外,换热器也是影响空调系统效率的主要部件。提高换热器的效率,将可以显著提高系统的能源效率。因此从节能的角度出发,为了进一步减小换热器的体积,减轻重量和金属消耗,减少换热器消耗的功率,并使换热器能够在较低温差下工作,必须用各种办法来增强换热器的传热效率。
实用新型内容
本实用新型提供的一种同轴换热器,单位面积换热金属耗量低、换热效果好。
为了达到上述目的,本实用新型提供一种同轴换热器,包含:
外管,在所述的外管的两端分别设置有接口管,该接口管分别作为第二流体入口和第二流体出口;
套设在外管内部的内管,该内管与外管同轴设置;
所述的内管包含主体段、分别位于主体段两端的过渡段,还包含分别连接过渡段的缩口管段,该主体段的外径小于外管的内径,主体段与外管之间的间隙为0.1~1mm,缩口管段分别作为第一流体出口和第一流体入口;
所述内管的中间主体段为具有多条平行螺旋槽结构的多头螺旋管;
内管的内部形成第一流体通道,在外管和内管之间形成由多条平行的螺旋槽组成的第二流体通道,第二流体通道均匀环绕第一流体通道;
所述的同轴换热器还可以包含套设在外管两端的过渡接管,该过渡接管的内侧与外管的外侧紧密配合;
在所述的过渡接管上设置有接口管,该接口管分别作为第二流体入口和第二流体出口;
内管的外壁经过喷砂处理;
该同轴换热器还包含安装固定板,该安装固定板安装在换热器的底部;
第一流体从第一流体入口流入,经过第一流体通道,从第一流体出口流出,第二流体从第二流体入口流入,经过第二流体通道,从第二流体出口流出,两种流体逆向流动,通过内管的管壁进行热交换。
本实用新型提供的同轴换热器,多条平行螺旋的第二流体通道促使第二流体产生激烈的紊流,保证了换热器在相同的换热面积情况下,获得较好的换热能力,外管和内管之间的间隙被螺旋槽结构均匀分割,使流动介质均匀分布,有利于改善换热面积和作为蒸发器时保持良好的回油特性,内管上多条平行的螺旋槽,增大了流体间的热交换面积,提高了换热效率,同时减少了单位换热面积金属耗量,节约了生产成本,两种流体的逆流使两种流体之间产生最大的温差,增强了换热性能,以保证换热器进行充分的热交换,内管的外壁经过喷砂处理,管壁表面形成凹凸不平的细坑,增加了换热面积,起到强化传热的作用,同轴换热器采用盘旋式结构,可以缩小换热器体积,使整体结构紧凑合理,操作安装方便简单。
附图说明
图1是本实用新型提供的同轴换热器的结构示意图;
图2是本实用新型提供的同轴换热器的内管结构示意图;
图3是本实用新型提供的同轴换热器的内管横截面示意图;
图4是本实用新型提供的同轴换热器的内管外管装配后横截面示意图;
图5是本实用新型提供的同轴换热器的内部结构原理图;
图6是本实用新型提供的同轴换热器的喷砂处理后内管结构示意图;
图7是本实用新型提供的同轴换热器的喷砂处理后内管横截面示意图;
图8是本实用新型提供的同轴换热器的内管外管装配后纵向剖面图;
图9是本实用新型提供的同轴换热器的内管外管装配后结构示意图;
图10是本实用新型提供的同轴换热器的弹簧式外形结构示意图;
图11是本实用新型提供的同轴换热器的涡旋式外形结构示意图;
图12是本实用新型提供的同轴换热器的双螺旋式外形结构示意图;
图13是本实用新型提供的同轴换热器的跑道式外形结构示意图;
图14是本实用新型提供的同轴换热器的蛇形式外形结构示意图;
图15是本实用新型提供的同轴换热器的多联组合式外形结构示意图。
具体实施方式
以下根据图1~图15,具体说明本实用新型的较佳实施示例:
如图1所示,为同轴换热器,其包含:
外管1;在所述的外管1的两端设置有接口管4和5,接口管4是第二流体入口,接口管5是第二流体出口;
套设在外管1内部的内管2,该内管2与外管1同轴设置;
如图2所示,所述的内管2包含主体段18、分别位于主体段18两端的过渡段17,还包含分别连接过渡段17的缩口管段3和6,该主体段18的外径小于外管1的内径,该主体段18与外管1紧密配合,配合间隙为0.1~1mm,缩口管段3是第一流体出口,缩口管段6是第一流体入口;
如图3所示,所述内管2的中间主体段18为具有多条平行螺旋槽结构的多头螺旋管,采用3~8头螺旋管;
如图4所示,内管2的内部形成第一流体通道22,在外管1和内管2之间形成由多条平行的螺旋槽组成的第二流体通道21,促使第二流体产生激烈的紊流,保证了换热器在相同的换热面积情况下,获得较好的换热能力,第二流体通道21均匀环绕第一流体通道22,外管1和内管2之间的间隙被螺旋槽结构均匀分割,使流动介质均匀分布,有利于改善换热面积和作为蒸发器时保持良好的回油特性;
如图5所示,所述的同轴换热器还包含套设在外管1两端的过渡接管10,该过渡接管10的内侧与外管1的外侧紧密配合;
在所述的过渡接管10上设置有接口管4和5,接口管4是第二流体入口,接口管5是第二流体出口;
如图6和图7所示,内管2的外壁经过喷砂处理,管壁表面形成凹凸不平的细坑,增加了换热面积,起到强化传热的作用;
如图1所示,该同轴换热器还包含安装固定板7,该安装固定板7安装在换热器的底部。
如图1和图5所示,第一流体从缩口管段6流入,经过第一流体通道22,从缩口管段3流出,第二流体从接口管4流入,经过第二流体通道21,从接口管5流出,两种流体逆向流动,通过内管2的管壁进行热交换,逆流使两种流体之间产生最大的温差,增强了换热能力,以保证换热器进行充分的热交换;
如图8和图9所示,所述的内管2是一根选定长度和壁厚的缩口成型的传热管,两端经过缩口形成过渡段17和连接过渡段17的缩口管段3和6,中间主体段18是具有多条平行螺旋槽的螺旋管,内管2的尺寸能够合适地穿入外管1内,内管2的主体段18在螺旋成型设备上加工,形成具有多条平行螺旋槽的螺旋管,增大了流体间的热交换面积,提高了换热效率,同时减少了单位换热面积金属耗量,节约了生产成本;
所述的同轴换热器为盘旋式总体结构,可以缩小换热器体积,使结构紧凑合理,操作安装方便简单。
如图10所示,为弹簧式结构;
如图11所示,为涡旋式结构;
如图12所示,为双螺旋式结构;
如图13所示,为跑道式结构;
如图14所示,为蛇形式结构;
如图15所示,为多联组合式结构;
所述的第一流体和第二流体介质可以是水,或者是冷媒;
所述的外管1是钢管、铜管、铝管、工程塑料管等;
所述的内管2为铜管、不锈钢管或铜镍合金管等;
当内管2材质采用白铜、不锈钢或镀镍合金时,本实用新型提供的同轴换热器可使用在海洋船舶、军舰、海洋钻井平台和泳池等空调系统中,也可用于医药、食品和其他一些特殊行业。
本实用新型提供的同轴换热器同时也可以作为热回收器,在系统工作的同时产生生活用热水,提高了系统的能效比和经济性。本实用新型独特的传热性能保证了其应用于冷凝器、蒸发器、制冷机组、气体冷却装置、加热/制冷管以及其他热交换机组时的高效率。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施示例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (18)
1.一种同轴换热器,其特征在于,该同轴换热器包含:
外管(1);在所述的外管(1)的两端设置有接口管(4)和(5),接口管(4)是第二流体入口,接口管(5)是第二流体出口;
套设在外管(1)内部的内管(2),该内管(2)与外管(1)同轴设置;
所述的内管(2)包含主体段(18)、分别位于主体段(18)两端的过渡段(17),还包含分别连接过渡段(17)的缩口管段(3)和(6),缩口管段(3)是第一流体出口,缩口管段(6)是第一流体入口;
所述内管(2)的中间主体段(18)为具有多条平行螺旋槽结构的多头螺旋管;
内管(2)的内部形成第一流体通道(22),在外管(1)和内管(2)之间形成由多条平行的螺旋槽组成的第二流体通道(21),第二流体通道(21)均匀环绕第一流体通道(22);
第一流体从缩口管段(6)流入,经过第一流体通道(22),从缩口管段(3)流出,第二流体从接口管(4)流入,经过第二流体通道(21), 从接口管(5)流出,两种流体逆向流动,通过内管(2)的管壁进行热交换。
2.如权利要求1所述的同轴换热器,其特征在于,所述主体段(18)的外径小于外管(1)的内径,主体段(18)与外管(1)之间的间隙为0.1~1mm。
3.如权利要求2所述的同轴换热器,其特征在于,所述的主体段(18)采用3~8头螺旋管。
4.如权利要求3所述的同轴换热器,其特征在于,所述内管(2)的外壁经过喷砂处理。
5.如权利要求1所述的同轴换热器,其特征在于,所述的同轴换热器还包含安装固定板(7),该安装固定板(7)安装在换热器的底部。
6.如权利要求1所述的同轴换热器,其特征在于,所述的同轴换热器为盘旋式总体结构,采用弹簧式结构、或者涡旋式结构、或者双螺旋式结构、或者跑道式结构、或者蛇形式结构,或者多联组合式结构。
7.如权利要求1所述的同轴换热器,其特征在于,所述的外管(1)是钢管、铜管、铝管、工程塑料管。
8.如权利要求1所述的同轴换热器,其特征在于,所述的内管(2)为铜管、不锈钢管或铜镍合金管。
9.如权利要求1所述的同轴换热器,其特征在于,所述的第一流体和第二流体介质是水,或者冷媒。
10.一种同轴换热器,其特征在于,该同轴换热器包含:
外管(1);
套设在外管(1)内部的内管(2),该内管(2)与外管(1)同轴设置;
所述的内管(2)包含主体段(18)、分别位于主体段(18)两端的过渡段(17),还包含分别连接过渡段(17)的缩口管段(3)和(6),缩口管段(3)是第一流体出口,缩口管段(6)是第一流体入口;
所述内管(2)的中间主体段(18)为具有多条平行螺旋槽结构的多头螺旋管;
所述的同轴换热器还包含套设在外管(1)两端的过渡接管(10),该过渡接管(10)的内侧与外管(1)的外侧紧密配合;在所述的过渡接管(10)上设置有接口管(4)和(5),接口管(4)是第二流体入口,接口管(5)是第二流体出口;
内管(2)的内部形成第一流体通道(22),在外管(1)和内管(2)之间形成由多条平行的螺旋槽组成的第二流体通道(21),第二流体通道(21)均匀环绕第一流体通道(22);
第一流体从缩口管段(6)流入,经过第一流体通道(22),从缩口管段(3)流出,第二流体从接口管(4)流入,经过第二流体通道(21),从接口管(5)流出,两种流体逆向流动,通过内管(2)的管壁进行热交换。
11.如权利要求10所述的同轴换热器,其特征在于,所述主体段(18)的外径小于外管(1)的内径,主体段(18)与外管(1)之间的间隙为0.1~1mm。
12.如权利要求11所述的同轴换热器,其特征在于,所述的主体段(18)采用3~8头螺旋管。
13.如权利要求12所述的同轴换热器,其特征在于,所述内管(2)的外壁经过喷砂处理。
14.如权利要求10所述的同轴换热器,其特征在于,所述的同轴换热器还包含安装固定板(7),该安装固定板(7)安装在换热器的底部。
15.如权利要求10所述的同轴换热器,其特征在于,所述的同轴换热器为盘旋式总体结构,采用弹簧式结构,或者涡旋式结构,或者双螺旋式结构,或者跑道式结构,或者蛇形式结构,或者多联组合式结构。
16.如权利要求10所述的同轴换热器,其特征在于,所述的外管(1)是钢管、铜管、铝管、工程塑料管。
17.如权利要求10所述的同轴换热器,其特征在于,所述的内管(2)为铜管、不锈钢管或铜镍合金管。
18.如权利要求10所述的同轴换热器,其特征在于,所述的第一流体和第二流体介质是水,或者冷媒。
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