CN203231670U - 一种换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种换热器，包括有壳体和位于壳体内的管体，壳体上开有壳程介质进口和壳程介质出口，壳体上还具有供管程介质流经管体的管程介质进口和管程介质出口，其特征在于：所述的管体设计成由波峰和波谷相平滑衔接成的波浪形结构，且从管体的轴向剖面中，该管体的下管壁上的波峰要高于相邻的位于上管壁上的波谷。当管程介质在管体内流动遇到管体的连续折弯处时，其流动方向将被不断地强制改变，使得原先位于管体中部的管程介质邻近于管体壁或直接与管壁相接触，使较高温度的管程介质与壳程介质之间的距离变小，与此同时既会提高管体介质的流速，又会在管壁处形成涡流，在这三重作用下，最终使得本实用新型的换热效率得到显著提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种换热器，具体指一种具有换热效率高的换热器。
背景技术
现有的换热器通常包括有壳体和位于壳体内的管体，壳体上开有流动或位于壳体内的第一介质的进口和出口，即壳程介质进口和壳程介质出口；壳体上还开有分别连通管体两端而成为第二介质的进口和出口，即管程介质进口和管程介质出口。为了提高换热效果，往往将管体制成蛇形状结构，以延长管程介质在管体内的行程。
对于上述蛇形状的管体，虽然也有弯折处可以强制改变管程介质的流动方向，但从整个管体来看，极大部分的管体还是设计成直管，在直管的管体内，管程介质在前进过程中，与管壁之间的温度梯度分别为tx、tx-1……t3、t2、t1，如图3所示，即位于管体中部的管程介质温度最高，越靠近管壁的管程介质的温度越低，当壳程介质和管程介质进行热交换时，热交换实际发生在管壁处，即界面a上进行交换，壳程介质的温度ta通过对流传导到界面a，管程介质的温度也通过对流传导到界面a。由于靠近管壁的管程介质的温度t1与壳程介质的温度ta之间的温差相对于管体中部的管程介质的温度tx与壳程介质的温度ta之间的温差小，因而对于极大部分为直管的蛇形管在壳体内的换热效果相对较差，换热效率仍有待于进一步的提高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能显著提高换热效率的换热器。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种换热器，包括有壳体和位于壳体内的管体，所述的壳体上开有壳程介质进口和壳程介质出口，所述的壳体上还具有供管程介质流经所述管体的管程介质进口和管程介质出口，其特征在于：所述的管体设计成由波峰和波谷相平滑衔接成的波浪形结构，且从管体的轴向剖面中，该管体的下管壁上的波峰要高于相邻的位于上管壁上的波谷。
在上述方案中，所述的管体可以仅有一个波峰和一个波谷平滑衔接组成，但较好的是，所述的管体由多个波峰和波谷依次相平滑衔接而成，以进一步提高换热效率。
作为本实用新型的优选方案，所述的管体可以有多根，分别并列设置在所述的壳体内，同样可以进一步提高换热效率。
在上述各方案中，所述的波峰和波谷均设计成圆弧形为佳，既便于加工，同时又有利于管程介质流动方向的顺势改变，以获得更好的换热效果。
在上述各方案中，当管程介质为气体时，所述的壳体外还可以设有与所述的管程介质出口相连通的排气通道，在该排气通道的出口处安装有排风机，使得管程介质的流动速度更快，更有利于换热。并且使得这样的换热器在安装使用时，无需再另外配置排风机，即可直接方便地安装使用。
与现有技术相比，由于本实用新型的换热管体设计成波浪形结构，因此当管程介质在管体内流动遇到管体的连续折弯处时，其流动方向将被不断地强制改变，在这每次的改变过程中，使得原先位于管体中部的管程介质邻近于管体壁或直接与管壁相接触，即相对于现有技术，此时的较高温度的管程介质与壳程介质之间的距离变小，因两者的温差较大，故换热效果明显转好；同时在强制改变方向时，既会提高管体介质的流速，又会在管壁处形成涡流，在这三重作用下，就能提高换热效率。因而这种管程介质在管体内流动方向的连续不断地改变，使得高效率的换热现象重复出现，最终使得本实用新型的换热效率得到显著提高。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图；
图2为本实用新型实施例的换热原理示意图；
图3为现有技术中管体设计成直管时的换热原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1和图2所示，该换热器包括有壳体1和位于壳体内的管体2，壳体1上开有壳程介质进口11和壳程介质出口12，同时壳体1上还具有供管程介质流经管体2的管程介质进口和管程介质出口，该管程介质进口13和管程介质出口14可以由壳体1上直接开口获得，并使该管程介质进口13和管程介质出口14分别连通管体2的两端，如图1所示；当然也可以使管体2的两端直接露于壳体1而成为管程介质的进口和管程介质的出口。在本实施例中，壳程介质为水，管程介质为热空气。管体2设计成由波峰和波谷相平滑衔接成的波浪形结构，且从管体的轴向剖面中，该管体的下管壁上的波峰b要高于相邻的位于上管壁上的波谷c，请参见图2，采用这样的结构，可以避免管程介质在管程介质进口和管程介质出口的直通现象，确保管体的弯折处可以连续强制改变管程介质的流动方向，并可以提高管程介质的流动速度。
上述管体2可以仅为一个波谷和波峰连接而，但为了获得更好的换热效果，管体最好由多个波峰和波谷依次相平滑衔接而成。并且管体2可以有多根，分别并列设置在壳体1内。
在本实施例中，上述波峰和波谷均设计成圆弧形，请参见图2，可以进一步提高换热效率。
为了加快管程介质的流动，在壳体1外还设有与管程介质出口14相连通的排气通道3，在该排气通道3的出口处安装有排风机4。
使用时，启动排风机4，管程介质（即热空气）在排风机的作用下，顺畅地在管体内流动，并在管体的弯折处被强制改变流动方向，使得原在管体中部的较高温度tx的热空气邻近于管体壁或直接与管体壁相接触，与较低温度ta的管体外的壳程介质（即水）进行热交换，请参见图2，此时由于两者的温差较大，使得换热效果明显提高；同时在强制改变方向时也会提高管程介质的流动速度；再者，在管程介质改变方向时会在管壁处形成涡流，在这三重作用下，将明显地提高换热效率。并且由于管体是连续波浪形的结构，使得管程介质在管体内轴向流动时，流体方向不断地被改变，上述高效率的换热现象则会重复出现，最终使得本实用新型的换热效率得到显著提高。
Claims (6)
1.一种换热器，包括有壳体(1)和位于壳体内的管体(2)，所述的壳体上开有壳程介质进口(11)和壳程介质出口(12)，所述的壳体(1)上还具有供管程介质流经所述管体(2)的管程介质进口和管程介质出口，其特征在于：所述的管体(2)设计成由波峰和波谷相平滑衔接成的波浪形结构，且从管体的轴向剖面中，该管体的下管壁上的波峰(b)要高于相邻的位于上管壁上的波谷(c)。
2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：所述的管体(2)由多个波峰和波谷依次相平滑衔接而成。
3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：所述的管体(2)有多根，分别并列设置在所述的壳体(1)内。
4.根据权利要求1或2或3所述的换热器，其特征在于：所述的波峰和波谷均设计成圆弧形。
5.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于：所述的壳体(1)外还设有与所述的管程介质出口(14)相连通的排气通道(3)，在该排气通道(3)的出口处安装有排风机(4)。
6.根据权利要求1或2或3所述的换热器，其特征在于：所述的壳体(1)外还设有与所述的管程介质出口(14)相连通的排气通道(3)，在该排气通道(3)的出口处安装有排风机(4)。
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| CN 201320192741 CN203231670U (zh) | 2013-04-16 | 2013-04-16 | 一种换热器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320192741 CN203231670U (zh) | 2013-04-16 | 2013-04-16 | 一种换热器 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203231670U true CN203231670U (zh) | 2013-10-09 |
Family
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103196311A (zh) * | 2013-04-16 | 2013-07-10 | 陈立德 | 一种换热器 |
| CN108999769A (zh) * | 2018-09-14 | 2018-12-14 | 蚌埠艾普压缩机制造有限公司 | 一种加氢站氢气压缩机填料盒水冷结构 |
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2013
- 2013-04-16 CN CN 201320192741 patent/CN203231670U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN103196311A (zh) * | 2013-04-16 | 2013-07-10 | 陈立德 | 一种换热器 |
| CN108999769A (zh) * | 2018-09-14 | 2018-12-14 | 蚌埠艾普压缩机制造有限公司 | 一种加氢站氢气压缩机填料盒水冷结构 |
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