CN203177682U - 高效波纹薄壁冷凝换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及换热器，尤其是一种高效波纹薄壁冷凝换热器。包括换热器壳体、置于换热器壳体内的换热芯管，其特征在于,所述换热芯管为薄壁波纹管，所述薄壁波纹管的管壁厚度在管体内径的1.2％至0.1％的范围内，波峰的高度在管壁厚度的8-20倍范围内,波纹管内部设置有填充体。本实用新型的突出效果是：通过由波纹管管壁而构成的超大换热面积的换热面，可大幅提高换热器的换热效率，通过由波纹管管壁而构成的超薄换热面，不但具有在外力作用下防止失圆及凹陷的能力，还可大幅提高换热器的换热效率，也具备高效的吸收热应力功能。

Description

高效波纹薄壁冷凝换热器

技术领域

本实用新型涉及换热器，尤其是一种高效波纹薄壁冷凝换热器。

背景技术

目前,冷凝换热器虽然种类繁多、形式各异，但决定其换热效率的主要因素均在于：①被换热程的流通体积与换热面积的比值越大，其换热效率越高；②换热面越薄，其换热效率越高。

最普通的换热器，其被换热程是由一根圆柱形换热芯管内部组成，圆柱形换热芯管的一端是被换热介质入口，圆柱形换热芯管的另一端是被换热介质出口，在圆柱形换热芯管之外套装一根粗钢管而形成换热器壳体，换热器壳体的两端凹入并与圆柱形换热芯管的两端连接，在换热器壳体的两端分别连通有换热介质入口和换热介质出口，由此在圆柱形换热芯管外部与换热器壳体内部形成与换热介质入口和换热介质出口贯通的换热程。

被换热介质在被换热程内流通，换热介质在换热程内流通，在被换热介质与换热介质之间温差的势差下，被换热介质与换热介质之间温差内的热量将穿越由圆柱形换热芯管的管壁构成的换热面而通过介质传导的热传递方式向对方传递热量。

常规下换热器的换热效率不但与流通体积下的换热面积有关，还与换热面的厚度有关，在同等流通体积下的换热器，换热面积越大、换热面的厚度越薄，其换热效率越高。

在上述换热器的结构下，必然产生如下弊端：

①在同等通径、同等长度的前提下，由圆柱形换热芯管的管壁而构成的换热面积最小。

②圆柱形换热芯管的管壁承受单向外力的强度较差，在单向外力的作用下容易使其发生失圆及凹陷，必须用较厚的管壁予以支撑（例如，如果圆柱形换热芯管是一根流通直径为100mm的钢管，则管壁厚度约为4.5mm），由此形成较厚的换热面，而较厚的换热面对于通过介质传导的热量传递必然造成一定阻碍。

③圆柱形换热芯管基本不具备吸收热应力的功能。

为解决上述弊端，多采用波纹管结构的换热芯管。但如何提高波纹管换热器的换热效率，目前尚无最佳方案。

实用新型内容

本实用新型旨在解决背景技术所述换热器存在的问题，而提供一种超薄换热面、超大换热面积、可高效吸收热应力且内部设置有填充体的高效波纹薄壁冷凝换热器。

本实用新型解决其技术问题采用如下技术方案：

一种高效波纹薄壁冷凝换热器，包括换热器壳体、置于换热器壳体内的换热芯管，其特征在于,所述换热芯管为薄壁波纹管，所述薄壁波纹管的管壁厚度在管体内径的1.2％至0.1％的范围内，波峰的高度在管壁厚度的8至20倍范围内,波纹管内部设置有填充体。

采用上述技术方案的本实用新型，其突出效果是：通过由波纹管管壁而构成的超大换热面积的换热面，可大幅提高换热器的换热效率，通过由波纹管管壁而构成的超薄换热面，不但具有在外力作用下防止失圆及凹陷的能力，还可大幅提高换热器的换热效率，也具备高效的吸收热应力功能，通过波纹管内部设置有填充体，可最大限度地提高被换热程流通体积与换热面积的比值，最终实现高效换热的目的。

实现本实用新型目的的技术方案还可有如下优选方案：

所述薄壁波纹管由不锈耐酸钢加工成型。

所述薄壁波纹管内部的填充体设置有填充体支架。

所述薄壁波纹管外部设置有管体支架。

附图说明

图1是本实用新型实施例结构示意图。

图2是本实用新型实施例的断面结构示意图。

图3是波纹管局部放大图。

图中：被换热介质入口1，换热介质出口2，换热芯管3，换热器壳体4，管体支架5，填充体6，填充体支架7，被换热介质出口8，换热介质入口9，波峰10，波谷11。

具体实施方式

下面通过实施例进一步阐述本实用新型，目的仅在于更好地理解本实用新型内容。

参见附图，本实施例中，换热芯管3是一个直径尺寸反复发生大小变化而形成波纹状的管状体，直径尺寸大的部位称之为波峰10，直径尺寸小的部位称之为波谷11，波峰10和波谷11的厚度基本相同，它们的厚度即为波纹管1的管壁厚度。换热芯管3的管壁是换热面，换热芯管3的管壁厚度是换热面厚度，换热芯管3的管壁面积是换热面积。

被换热介质入口1和被换热介质出口8分别与换热芯管3两端连通，换热芯管3内部构成被换热程；在换热芯管3之外套装有换热器壳体4，换热器壳体4的两端凹入并与换热芯管3两端的被换热介质入口1和被换热介质出口8的外端连接，在换热器壳体4的两端分别连通有与其内部连通的换热介质入口9和换热介质出口2，由此在换热芯管3外部与换热器壳体4内部形成与换热介质入口9和换热介质出口2贯通的换热程。

本实施例中，换热芯管3由不锈耐酸钢加工成型，其管体内径为80㎜，管壁厚度为0.6㎜，波峰10高度为8㎜，管壁厚度是管体内径的0.75％，波峰10高度是管壁厚度的13倍。薄壁波纹管内部设置有填充体6，填充体6能够提高被换热程流通体积与换热面积的比值，从而使换热器的换热效率得到进一步提高。

本实施例中，填充体6设置有填充体支架7。填充体支架7能够使填充体6位于换热芯管3内部最佳位置，以使被换热介质在被换热程中更加均匀的流通换热，优化换热器的换热性能。

本实施例中，换热芯管3外部设置有管体支架5。同样，管体支架5能够使换热芯管3位于换热器壳体4内部最佳位置，以使换热程内的换热芯管3下部具有充足的换热介质流通换热，进一步优化换热器的换热性能。

本实施例中，由不锈耐酸钢制成的换热芯管3防腐蚀性能较强,不会因超薄换热面的腐蚀而缩短换热器的使用寿命。

上述结构的换热芯管3具有超大的换热面积，尤其是超薄结构的换热面，可大幅提高换热器的换热效率，并且具有在外力作用下防止换热芯管3失圆及凹陷的能力，具备高效的吸收热应力功能。

上述实施例的描述并非对本实用新型技术方案的限制，任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本实用新型的技术方案范畴。

Claims (4)

1.一种高效波纹薄壁冷凝换热器，包括换热器壳体、置于换热器壳体内的换热芯管，其特征在于,所述换热芯管为薄壁波纹管，所述薄壁波纹管的管壁厚度在管体内径的1.2％至0.1％的范围内，波峰的高度在管壁厚度的8至20倍范围内,波纹管内部设置有填充体。

2.根据权利要求1所述的高效波纹薄壁冷凝换热器，其特征在于，所述薄壁波纹管由不锈耐酸钢加工成型。

3.根据权利要求1所述的高效波纹薄壁冷凝换热器，其特征在于，所述薄壁波纹管内部的填充体设置有填充体支架。

4.根据权利要求1所述的高效波纹薄壁冷凝换热器，其特征在于，所述薄壁波纹管外部设置有管体支架。

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