CN201837276U - 椭圆扭曲管同轴换热器 - Google Patents

Abstract

一种椭圆扭曲管同轴换热器，由嵌套设置的内管和外管构成，其内管设置为单根椭圆扭曲管，内管的外长轴与外管的内径相等；外管设置为圆管；换热器两端的内管和外管结合部焊接封闭；换热器两端的内管和外管结合部的外管壁分别设置进口和出口；嵌套设置的内管和外管整体螺旋弯曲呈叠置的环形盘状，构成椭圆扭曲管同轴换热器整体。整体形状是螺旋跑道型，螺旋蚊香型或弹簧型。有益效果是结构简单，有较好的强化传热效果和较低的流动阻力，且适用于多种工质，可在热泵、空调、暖通等领域内代替普通同轴套管式换热器，也可用于食品、医药等其它一些行业。

Description

椭圆扭曲管同轴换热器

技术领域：

本实用新型属于热交换装置范畴，特别是涉及一种椭圆扭曲管同轴换热器。

背景技术：

热交换器广泛应用于各种工业领域，是实现传热工艺要求的重要设备。在热泵、空调、暖通等领域内常采用套管式换热器。市场上普遍采用的是套管式换热器是一根外管中内装一根或几根光管，但这种换热器的传热效率普遍较低；另外这类换热器在做成同轴螺旋套管型式时，外管内需要有支撑件以保证同轴和不损坏。再有一种是内管采用多头螺旋管，可以起到强化传热的效果，并在工艺上保证内外管同轴，但这类换热器往往阻力很大，且由于其两侧通道截面往往相差很大，故只能用于水与制冷剂的换热。

因此，有效提高现有技术的同轴换热器的传热效率、扩大工艺流体的应用范围，而不显著增加阻力成为制作同轴换热器的一个重要问题。

实用新型内容：

本实用新型的发明目的，是为了解决现有技术中上述存在的问题。而提供的一种换热效果好但阻力增加很少；且既可适用于制冷剂相变换热，也可用于水-水单相换热的新型椭圆扭曲管同轴换热器。

本发明的技术方案是：

研制一种椭圆扭曲管同轴换热器，由嵌套设置的内管和外管构成，其特征是：

所述的内管设置为单根椭圆扭曲管(亦称同轴交面管)，内管的外长轴与外管的内径相等；

所述的外管是单根圆管；

所述的换热器两端的内管和外管结合部焊接封闭；

所述的换热器两端的内管和外管结合部的外管壁分别设置进口和出口；

嵌套设置的内管和外管整体螺旋弯曲呈叠置的环形盘状，构成同轴椭圆扭曲管换热器整体。

上述的椭圆扭曲管同轴换热器，其特征是整体外形是螺旋跑道型，螺旋蚊香型或弹簧型。

这种同轴管换热器由内管、外管组成。内管为同轴椭圆扭曲管，根据需要做成不同导程的扭曲管，外管为圆管，内管嵌套在外管内；内管和外管均采用钢制管；椭圆扭曲管(内管)的外长轴等于外管的内径，椭圆扭曲管外壁紧贴外管内壁；内管和外管的连接端口处采用焊接封闭，冷热流体两种工质的进出口分别安装在内、外管两端，冷热流体的流道可根据需要选择内管或外管。

本实用新型的特点是：

由于内管为椭圆扭曲管，因此，两侧流体在作整体盘旋时，流体以流道轴心为中心作旋转，强化了传热；同样，由于采用了具有较低流动阻力特性的椭圆扭曲管，故在强化传热的同时，内外两侧工质流动阻力较小。

另外，由于椭圆扭曲管的长轴与外管内径相等，故每个截面上内管的外壁都有两个点与外管内壁紧密接触，这样，在将外管整体制作成螺旋弯曲时，内管可起到自动支撑的作用，无须另做支撑件。

在设计换热器时，对外管内径及椭圆扭曲内管的长短轴进行调整或螺距调整可使冷热流体的流道截面比发生改变，适合各种流量下的流动，故可用于水-制冷剂和水-水等多种工质组合的热交换。

本发明的有益效果是：

结构简单，有较好的强化传热效果和较低的流动阻力，且适用于多种工质，可在热泵、空调、暖通等领域内代替普通同轴套管式换热器，也可用于食品、医药等其它一些行业。

附图说明：

图1是本实用新型结构形态示意图；

图2是图1的A-A处横截面放大剖视结构示意图(外管与内管结合部)；

图3是本实用新型的内管(椭圆扭曲管)在外管中纵向剖视局部放大示意图；

图4是本实用新型的内管在一个导程内，四个不同位置截面示意图；

图1中，1外管，2内管，3上端进口，4下端进口，5下端出口，6上端出口。

图2中，1外管，2内管。

图3中，7外管与内管间通道(夹套)，8外管壁与内管壁接触处(支撑点)。

具体实施方式：

以下结合附图对本实用新型进一步阐述：

如图1所示，一用作热泵热水器中冷凝器的椭圆扭曲管同轴换热器，主要由嵌套设置的内管1和外管2构成。外管1为圆管，内管2为椭圆扭曲管(亦称同轴交面管)；内管2安装在外管1内，上端进口3和下端出口5分别设置于外管1的两端，与内、外管间的通道7相连通。下端进口4和上端出口6分别设置在内管2两端。

冷热流体两种工质的进出口分别设置在内、外管两端，冷热流体的流道可根据需要选择内管或外管与内管之间的通道。

同轴换热器整体外形呈螺旋跑道型。高温高压的制冷剂蒸汽从该椭圆扭曲管换热器管侧上端进口3进入换热器，并由上而下从外管与内管间的通道7(夹套)内向下流动，与内管中由下端进口4进入由下而上流动的冷却水进行热交换，制冷剂气体凝结成液体，由下端出口5流出。冷却水接受制冷剂放出的热量，温度上升，最后由内管上端出口6处流出。

制冷剂与冷却水的流动方向呈逆流，保证换热器进行充分的热交换。由于本实用新型中内管采用椭圆扭曲管，两种流体除了沿管道作整体盘旋流动外，还以流道轴心为中心作二次旋转流动，既增加了流程，也使流体得到充分的扰动，比起圆管套管式换热器来大大强化了传热，且阻力未有很大增加。此外，由于椭圆扭曲管长轴与外管内径相等，起到了自动支撑作用，无须像圆管那样增加额外的支撑件。

经试用效果满意，达到了预期的发明目的。

Claims (2)

1.一种椭圆扭曲管同轴换热器，由嵌套设置的内管和外管构成，其特征是：

所述的内管设置为单根椭圆扭曲管，内管的外长轴与外管的内径相等；

所述的外管设置为圆管；

所述的换热器两端的内管和外管结合部焊接封闭；

所述的换热器两端的内管和外管结合部的外管壁分别设置进口和出口；

嵌套设置的内管和外管整体螺旋弯曲呈叠置的环形盘状，构成椭圆扭曲管同轴换热器整体。

2.按照权利要求1所述的椭圆扭曲管同轴换热器，其特征是整体形状是螺旋跑道型，螺旋蚊香型或弹簧型。

Images