CN202599204U - 壳管式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种壳管式换热器。该壳管式换热器包括：壳体（10）；芯管（214），固定设置在壳体（10）的内部空腔中；以及螺旋折流板（211），螺旋折流板（211）有多个，多个螺旋折流板（211）相互串接地套设在芯管（214）上；螺旋折流板（211）包括中心套管（2112），中心套管（2112）的至少一个端部为串接端部，串接端部具有周向定位部。采用本实用新型的壳管式换热器，可以在取消定距管、拉杆的组装工序的基础上，提高生产效率，保证产品质量，降低生产成本。

Description

壳管式换热器

技术领域

本实用新型涉及制冷设备中换热器的技术领域，具体而言，涉及一种壳管式换热器。

背景技术

在现有制冷设备中，壳管式换热器的性能直接影响中央空调风冷/水冷机组的能效比、制冷量以及制造成本。壳管式换热器主要包括壳体、折流板组件、管板、管箱、换热管以及接管组件等。其中折流板组件由多个折流板以及其他配件如拉杆、定距管、紧固螺栓等组成。折流板包括弓形折流板、环形折流板、螺旋折流板等，螺旋折流板为新兴的折流板结构。

螺旋折流板的原理是迫使壳程流体按螺旋或近似螺旋的方式流动，螺旋折流板具有壳程压降低，污垢不易形成的优点，近年来被逐渐推广应用到化工、制药等领域。如图1所示，现有的螺旋折流板211’包括中心套管2112’以及与中心套管2112’固定连接的螺旋板体2111’，在螺旋板体2111’的板面上还固定设置有定距管2117’。采用螺旋折流板211’的干式蒸发器在组装时，需要用芯管依次穿过多个螺旋折流板211’，以便将其依次串联；再用拉杆依次穿过各个螺旋板体2111’上的定距管2117’，使多个螺旋折流板211’周向定位，防止其发生相对的周向位移。这种连接结构造成了螺旋折流板211’组装工序的增加，导致生产效率降低，而去掉定距管2117’和拉杆后，螺旋折流,211’之间又不能实现准确、稳固的定位，且两相邻的螺旋折流板211’之间易产生相对周向位移，无法保证产品质量。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种壳管式换热器，可以在取消定距管、拉杆的组装工序的基础上，提高生产效率，保证产品质量，降低生产成本。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种壳管式换热器，包括：壳体；芯管，固定设置在壳体的内部空腔中；以及螺旋折流板，螺旋折流板有多个，多个螺旋折流板相互串接地套设在芯管上；螺旋折流板包括中心套管，中心套管的至少一个端部为串接端部，串接端部具有周向定位部。

进一步地，周向定位部包括定位台阶，定位台阶具有沿中心套管的轴向方向延伸的定位侧面，定位侧面与中心套管的中心轴线共面。

进一步地，中心套管的两个端部均为串接端部，两个端部具有对应设置的定位台阶，中心套管的两端部的定位台阶相对于中心套管的中间径向截面对称设置。

进一步地，中心套管的两个端部均为串接端部，两个端部具有对应设置的定位台阶，中心套管的两端部的定位台阶沿周向方向错开180°设置。

进一步地，螺旋折流板还包括螺旋板体，螺旋板体与中心套管的外壁面固定连接，且沿中心套管的轴向方向螺旋延伸。

进一步地，螺旋板体包括：第一侧壁，与中心套管的第一端垂直固定连接，且向远离中心套管的方向延伸，第一侧壁具有第一定位卡扣；以及第二侧壁，与中心套管的第二端垂直固定连接，且向远离中心套管的方向延伸，第二侧壁具有与第一侧壁的第一定位卡扣相对应的第二定位卡扣。

进一步地，螺旋板体的第一侧壁以及第二侧壁在垂直于中心套管的中心轴线的投影面上的夹角为α，中心套管的长度为α/360°个螺距，α为可以整除360的自然数。

进一步地，螺旋板体具有多个换热管通孔，其中任意三个相邻的换热管通孔的中心连线为等边三角形。

进一步地，螺旋板体的换热管通孔包括扩口段以及等径段，扩口段以及等径段沿换热管穿入到穿出的方向依次设置，扩口段的径向截面沿换热管穿入到穿出的方向逐渐减小，等径段的径向截面与扩口段的最小径向截面相等。

进一步地，螺旋板体与中心套管为一体加工成型。

应用本实用新型的技术方案，通过在螺旋折流板的中心套管两端部设置相对应的周向定位部，使得每两个相邻的中心套管能够通过该周向定位部准确、快速的定位，使螺旋折流板即使不与定距管和拉杆配套组装也不容易产生周向位移，保证了产品的质量。同时由于取消了定距管和拉杆的生产、组装工序，可以使螺旋折流板的组装更加简易，提高了生产效率，并降低了生产成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中螺旋折流板的示意图；

图2示出了根据本实用新型的第一个实施例的螺旋折流板的主视图；

图3示出了根据图2的螺旋折流板的左视图；

图4示出了根据图2的螺旋折流板的俯视图；

图5示出了根据本实用新型的第一个实施例的换热管通孔的示意图；

图6示出了根据本实用新型的第二个实施例的螺旋折流板的主视图；

图7示出了根据图6的螺旋折流板的俯视图；

图8示出了根据本实用新型的第六个实施例的螺旋折流板组件的主视图；

图9示出了根据图8的螺旋折流板组件的仰视图；

图10示出了根据本实用新型的第十一个实施例的螺旋折流板组件的示意图；

图11示出了根据本实用新型的第十二个实施例的壳管式换热器的示意图；

图12示出了根据本实用新型的第十二个实施例的壳管式换热器的换热部示意图；

图13示出了根据本实用新型的第十三个实施例的壳管式换热器的示意图；

图14示出了根据本实用新型的第十三个实施例的壳管式换热器的换热部示意图；以及

图15示出了根据图14的换热部的左视图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图2至图5所示，根据本实用新型的第一个实施例，提供了一种螺旋折流板211，包括中心套管2112和螺旋板体2111，其中螺旋板体2111与中心套管2112的外壁面固定连接，且沿中心套管2112的轴向方向螺旋延伸。

中心套管2112为中空结构，多个中心套管2112可以沿轴向方向串接。中心套管2112的两端部为串接端部，两个串接端部相对应的设置有周向定位部，并通过周向定位部实现定位，防止两相邻中心套管2112之间发生相对周向位移。该周向定位部包括定位台阶2116。定位台阶2116具有与中心套管2112的中心轴线共面的定位侧面。位于中心套管2112两相对端的定位台阶2116相对设置，且两个定位台阶2116相对于中心套管2112的中间径向截面对称设置，使中心套管2112两相对端形成两个对应的用于拼接的缺口结构。当两个中心套管2112串接时，一个连接端部的定位台阶2116与另一个连接端部的缺口相对应，使两个中心套管2112能够拼接在一起，防止两中心套管2112之间发生相对周向位移。

螺旋板体2111包括第一侧壁、第二侧壁、外周螺旋侧壁以及内周螺旋侧壁。其中第一侧壁的第一端与中心套管2112的第一端垂直固定连接，且向远离中心套管2112的方向延伸。第二侧壁的第一端与中心套管2112的第二端垂直固定连接，且向远离中心套管2112的方向延伸。外周螺旋侧壁的两相对端分别与第一侧壁的延伸端以及第二侧壁的延伸端连接，且沿中心套管2112的轴向方向螺旋延伸。内周螺旋侧壁的两相对端分别与第一侧壁的第一端以及第二侧壁的第二端固定连接，内周螺旋侧壁还与中心套管2112的外壁面固定连接，且沿中心套管2112的轴向方向延伸。

螺旋板体2111的第一侧壁以及第二侧壁在垂直于中心套管2112的中心轴线的投影面上的夹角为120°，中心套管2112轴向方向的长度为1/3个螺距。

当多个螺旋折流板211之间进行拼接定位时，为了使定位效果更快、更稳固，在每个螺旋折流板211的螺旋板体2111上都设置有定位卡扣，其中第一侧壁上设置第一定位卡扣2113，第二侧壁上设置有与第一定位卡扣2113相对应的第二定位卡扣2114。当多个螺旋折流板211相互串接时，每个螺旋板体2111的第一侧壁上的第一定位卡扣2113与相邻的另一个螺旋板体2111的第二定位卡扣2114对应进行卡合固定，防止两相邻的螺旋板体2111之间发生相对周向位移。

为了增加卡扣连接的稳固性，在第一侧壁上可以设置两个第一定位卡扣2113。两个第一定位卡扣沿中心套管2112的径向方向排列，且分别设置在第一侧壁的两相对边缘。第二侧壁具有两个与第一定位卡扣2113一一对应的第二定位卡扣2114。

螺旋板体2111表面开设有换热管通孔2115。换热管通孔2115有多个，其中任意三个相邻的换热管通孔2115的中心连线为等边三角形。为了方便换热管通过，换热管通孔2115包括沿换热管穿入到穿出的方向依次设置的扩口段2118以及等径段2119，其中扩口段2118的径向截面沿换热管穿入到穿出的方向逐渐减小，等径段2119的径向截面与扩口段2118的最小径向截面相等。

为了优化加工与组装工序，并降低成本，螺旋板体2111与中心套管2112选用塑料材质，整体注塑加工成型，该加工方法简便易行。

结合参见图6以及图7，根据本实用新型的第二个实施例，提供了一种螺旋折流板211，其与第一个实施例结构基本相同，区别在于本实施例中，中心套管2112的两端部的定位台阶2116沿周向方向错开180°设置，且螺旋板体2111的第一侧壁以及第二侧壁在垂直于中心套管2112的中心轴线的投影面上的夹角为360°，中心套管2112轴向方向的长度为1个螺距。本实施例中的螺旋折流板211与第一个实施例中的螺旋折流板211相比，组装更加方便快捷，但是开模费用相对较高。

根据本实用新型的未示出的第三个实施例，提供了一种螺旋折流板211，其与第一个实施例结构基本相同，区别在于本实施例中，中心套管2112两端部的周向定位部结构为，在中心套管2112的一个端部设置沿轴向方向延伸的凸块，另一个端部设置与凸块相对应的凹槽，在组装时，相邻两个中心套管2112连接端部上的凸块与凹槽对应卡合，实现两个中心套管2112之间的周向定位。

根据本实用新型的未示出的第四个实施例，提供了一种螺旋折流板211，其与第一个实施例结构基本相同，区别在于本实施例中，螺旋板体2111的第一侧壁以及第二侧壁在垂直于中心套管2112的中心轴线的投影面上的夹角为90°，中心套管2112轴向方向的长度为1/4个螺距。

根据本实用新型的未示出的第五个实施例，提供了一种螺旋折流板211，其与第一个实施例结构基本相同，区别在于本实施例中，螺旋板体2111的第一侧壁以及第二侧壁在垂直于中心套管2112的中心轴线的投影面上的夹角为180°，中心套管2112轴向方向的长度为1/2个螺距。

结合参见图8以及图9，根据本实用新型的第六个实施例，提供了一种螺旋折流板组件21，包括夹紧件、多个螺旋折流板211以及芯管214。这里的螺旋折流板211采用第一个实施例中的结构。多个螺旋折流板211沿轴向方向顺次串接在芯管214的外周壁上，形成沿芯管214轴向方向连续延伸的螺旋结构。相邻两个螺旋折流板211的连接端部之间通过定位台阶2116、第一定位卡扣2113以及第二定位卡扣2114拼接定位。夹紧件套设在芯管214两端，用于夹紧多个螺旋折流板211，防止其产生轴向位移。本实施例中的夹紧件包括固定套筒212以及紧固套管213。其中芯管214的第一端插入固定套筒212中并与固定套筒212固定连接。优选地，芯管214与固定套筒212通过铆钉连接。紧固套管213为中空管状结构，固定套设在芯管214的第二端，并与固定套筒212配合，夹紧多个螺旋折流板211。紧固套管213的固定方式可以是与芯管214通过螺钉螺接，或者在芯管214的第二端设置外螺纹，在紧固套管213的内周壁设置相对应的内螺纹，紧固套管213与芯管214之间通过螺纹固定连接。

根据本实用新型的未示出的第七个实施例，提供了一种螺旋折流板组件21，其与第六个实施例结构基本相同，区别在于本实施例中，螺旋折流板211采用第二个实施例中的结构，采用同样的方法，与夹紧件以及芯管214配合组装，形成螺旋折流板组件21。

根据本实用新型的未示出的第八个实施例，提供了一种螺旋折流板组件21，其与第六个实施例结构基本相同，区别在于本实施例中，螺旋折流板211采用第三个实施例中的结构，采用同样的方法，与夹紧件以及芯管214配合组装，形成螺旋折流板组件21。

根据本实用新型的未示出的第九个实施例，提供了一种螺旋折流板组件21，其与第六个实施例结构基本相同，区别在于本实施例中，螺旋折流板211采用第四个实施例中的结构，采用同样的方法，与夹紧件以及芯管214配合组装，形成螺旋折流板组件21。

根据本实用新型的未示出的第十个实施例，提供了一种螺旋折流板组件21，其与第六个实施例结构基本相同，区别在于本实施例中，螺旋折流板211采用第五个实施例中的结构，采用同样的方法，与夹紧件以及芯管214配合组装，形成螺旋折流板组件21。

结合参见图10，根据本实用新型的第十一个实施例，提供了一种螺旋折流板组件21，其与第六个实施例结构基本相同，区别在于本实施例中，位于芯管214端部的中心套管2112的第一端为串接端部，用于与其他中心套管2112连接，该第一端设置有周向定位部，而中心套管2112朝向夹紧件的第二端不设置有周向定位部，该第二端的端面与夹紧件的端面相贴合，使夹紧件与位于芯管214两端的中心套管2112更好地配合。

结合参见图11以及图12，根据本实用新型的第十二个实施例，提供了一种壳管式换热器，包括壳体10、换热部20以及管箱30。其中换热部20固定设置在壳体10内部，管箱30固定设置在壳体10一端。

壳体10包括盖板11、法兰12、进水管13以及出水管14。其中盖板11以及法兰12固定设置在壳体10的两端，进水管13与壳体10固定连接，且设置在靠近法兰12的一端。出水管14与壳体10固定连接，且设置在靠近盖板11的一端，进水管13以及出水管14分别与壳体10内部的空腔相连通。

换热部20包括螺旋折流板组件21、换热管22以及管板23。这里的螺旋折流板组件21采用第六个实施例中的结构。管板23与螺旋折流板组件21一端的固定套筒212垂直固定连接，优选地，管板23与固定套筒212为焊接固定。换热管22为U形结构，穿过螺旋折流板组件21中各个螺旋折流板211上的换热管通孔2115，并通过强度胀方式固定在管板23上。换热部20固定在壳体10内部，具体为将螺旋折流板组件21以及换热管22插入壳体10内部空腔中，换热部20一端的管板23与壳体10一端的法兰12通过螺栓固定。为了防止泄露，提高换热效果，在管板23与法兰12之间设置有密封结构，优选地，密封结构为密封垫片。

管箱30通过螺栓固定在管板23上，为了防止泄露，在管箱30与管板23之间也设置有密封垫片。

结合参见图13至图15，根据本实用新型的第十三个实施例，提供了一种壳管式换热器，包括壳体10、换热部20以及管箱30，其中换热部20固定设置在壳体10内部，管箱30与壳体10固定连接。

壳体10包括管板23、进水管13以及出水管14。其中管板23有两个，分别固定设置在壳体10两端，进水管13以及出水管14分别靠近两个管板23，且进水管13以及出水管14分别与壳体10内部的空腔相连通。

换热部20包括螺旋折流板组件21以及换热管22。这里的螺旋折流板组件21采用第六个实施例中的结构。换热管22为直管，穿过螺旋折流板组件21中各个螺旋折流板211上的换热管通孔2115。换热部20插入壳体10内部空腔中，且换热管22固定在进水管13或者出水管14一端的管板23上。

管箱30通过螺栓固定在管板23上，为了防止泄露，在管箱30与管板23之间也设置有密封垫片。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：通过在螺旋折流板的中心套管两端部设置相对应的周向定位部，使得每两个相邻的中心套管能够通过该周向定位部准确、快速的定位，使螺旋折流板即使不与定距管和拉杆配套组装也不容易产生周向位移，保证了产品的质量。同时由于取消了定距管和拉杆的生产、组装工序，可以使螺旋折流板的组装更加简易，提高了生产效率，并降低了生产成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种壳管式换热器，包括：

壳体（10）；

芯管（214），固定设置在所述壳体（10）的内部空腔中；以及

螺旋折流板（211），所述螺旋折流板（211）有多个，多个所述螺旋折流板（211）相互串接地套设在所述芯管（214）上；

其特征在于，所述螺旋折流板（211）包括中心套管（2112），所述中心套管（2112）的至少一个端部为串接端部，所述串接端部具有周向定位部。

2.根据权利要求1所述的壳管式换热器，其特征在于，所述周向定位部包括定位台阶（2116），所述定位台阶（2116）具有沿所述中心套管（2112）的轴向方向延伸的定位侧面，所述定位侧面与所述中心套管（2112）的中心轴线共面。

3.根据权利要求2所述的壳管式换热器，其特征在于，所述中心套管（2112）的两个端部均为串接端部，所述两个端部具有对应设置的所述定位台阶（2116），所述中心套管（2112）的两端部的所述定位台阶（2116）相对于所述中心套管（2112）的中间径向截面对称设置。

4.根据权利要求2所述的壳管式换热器，其特征在于，所述中心套管（2112）的两个端部均为串接端部，所述两个端部具有对应设置的所述定位台阶（2116），所述中心套管（2112）的两端部的所述定位台阶（2116）沿周向方向错开180°设置。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的壳管式换热器，其特征在于，所述螺旋折流板（211）还包括螺旋板体（2111），所述螺旋板体（2111）与所述中心套管（2112）的外壁面固定连接，且沿所述中心套管（2112）的轴向方向螺旋延伸。

6.根据权利要求5所述的壳管式换热器，其特征在于，所述螺旋板体（2111）包括：

第一侧壁，与所述中心套管（2112）的第一端垂直固定连接，且向远离所述中心套管（2112）的方向延伸，所述第一侧壁具有第一定位卡扣（2113）；以及

第二侧壁，与所述中心套管（2112）的第二端垂直固定连接，且向远离所述中心套管（2112）的方向延伸，所述第二侧壁具有与所述第一侧壁的所述第一定位卡扣（2113）相对应的第二定位卡扣（2114）。

7.根据权利要求6所述的壳管式换热器，其特征在于，所述螺旋板体（2111）的所述第一侧壁以及所述第二侧壁在垂直于所述中心套管（2112）的中心轴线的投影面上的夹角为α，所述中心套管（2112）的长度为α/360°个螺距，α为可以整除360的自然数。

8.根据权利要求5所述的壳管式换热器，其特征在于，所述螺旋板体（2111）具有多个换热管通孔（2115），其中任意三个相邻的所述换热管通孔（2115）的中心连线为等边三角形。

9.根据权利要求8所述的壳管式换热器，其特征在于，所述螺旋板体（2111）的所述换热管通孔（2115）包括扩口段（2118）以及等径段（2119），所述扩口段（2118）以及所述等径段（2119）沿换热管（22）穿入到穿出的方向依次设置，所述扩口段（2118）的径向截面沿所述换热管（22）穿入到穿出的方向逐渐减小，所述等径段（2119）的径向截面与所述扩口段（2118）的最小径向截面相等。

10.根据权利要求5所述的壳管式换热器，其特征在于，所述螺旋板体（2111）与所述中心套管（2112）为一体加工成型。

Images