CN206208067U - 一种螺旋绕管式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种螺旋绕管式换热器，包括圆筒状中心管、固定连接于所述中心管两端的管板及螺旋缠绕于所述中心管外侧的多层换热管，还包括设于每相邻的两层所述换热管之间的波浪形垫条；所述波浪形垫条整体为长条形结构，所述波浪形垫条的波峰线与波谷线均为直线且相互平行，所述波谷线与所述波浪形垫条的长度方向夹角为锐角，所述换热管缠绕后依次嵌入所述波浪形垫条的波谷内。该换热器中换热管与异性垫条适配性好，不会损失换热管，从而可以大大提高换热器的使用寿命。

Description

一种螺旋绕管式换热器

技术领域

本实用新型涉煤化工、天然气等换热器领域，尤其涉及一种螺旋绕管式换热器。

背景技术

螺旋绕管式换热器结构紧凑、传热效率高、单位体积换热面积大，可实现多股流换热，具有很好的热补偿能力，适合深冷系统的换热。媒介流经管程和壳程时会产生湍流效果，换热效率得到极大提高，目前广泛应用于煤化工、天然气等换热过程中。

目前，螺旋绕管式换热器是在与管板相连的中心筒上，以螺旋状交替缠绕数层小直径换热管形成管束，用平垫条及异形垫条分隔,保证管子之间的横向和纵向间距,垫条与管子之间用管卡固定连接,再将管束装入壳体内的一种换热器，其具有结构紧凑，纯逆流，可同时进行多种介质换热、管内操作压力高、换热管的热膨胀可以自行补偿、换热器容易实现大型化等优点。目前，在缠绕换热管时各层换热管之间经常采用一种齿形形状的异性垫条控制轴向间距，由于换热管为螺旋形状的，在与齿形垫条接触过程中会由于螺旋角度不同导致换热管与齿形槽之间形成刀口形线接触，使用过程中易损伤换热管，从而严重影响其使用寿命。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种螺旋绕管式换热器，该换热器中换热管与异性垫条适配性好，不会损失换热管，从而可以大大提高换热器的使用寿命。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种螺旋绕管式换热器，包括圆筒状中心管、固定连接于所述中心管两端的管板及螺旋缠绕于所述中心管外侧的多层换热管，与现有技术不同的是，还包括设于每相邻的两层所述换热管之间的波浪形垫条；所述波浪形垫条整体为长条形结构，所述波浪形垫条的波峰线与波谷线均为直线且相互平行，所述波谷线与所述波浪形垫条的长度方向夹角为锐角，所述换热管缠绕后依次嵌入所述波浪形垫条的波谷内。

在上述技术方案的基础上，还可以做以下进一步改进。

进一步，每相邻的两层所述换热管之间均设有多个所述波浪形垫条，每个所述波浪形垫条长度方向均与所述中心管的轴线方向平行布置，多个所述波浪形垫条相互间隔的环绕在所述中心管的周围。

进一步，每相邻的两层所述换热管之间的所述波浪形垫条的数量为3-12个，均布于所述中心管周围。

进一步，每相邻的两层所述换热管之间的多个所述波浪形垫条的两端还分别固定连接有一个圆环形的支撑架，两个所述支撑架套设于所述中心管的两端。

进一步，所述支撑架为采用碳钢或不锈钢材质制成。

进一步，所述波谷线与所述波浪形垫条的长度方向夹角为75度至88度。

进一步，所述波浪形垫条的宽度为4-8mm，厚度2-4mm。

进一步，所述波浪形垫条为采用碳钢或不锈钢材质制成。

采用本实用新型的有益效果是，在每相邻的两层换热管之间设有波浪形垫条，该波浪形垫条的波峰线与波谷线均为直线且相互平行，所述波谷线与所述波浪形垫条的长度方向夹角为锐角，所述换热管缠绕后依次嵌入所述波浪形垫条的波谷内，这样就可以利用各波谷的偏角，使换热管进行螺旋缠绕时可以准确绕制进入各波谷所形成的凹槽内，有效的解决了常规齿形中容易导致换热管损伤的缺陷，大大提高了换热器的使用寿命；同时，可以根据需要准确控制换热管的轴向间距；另外，本实用新型所提供的换热器，结构简单，使用方便，缩短了加工工期，降低了生产成本，提高了产品成品率及生产效率。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种螺旋绕管式换热器的整体剖面结构示意图；

图2为沿图1中A-A向剖视示意图；

图3为所述波浪形垫条的正视结构示意图；

图4为所述波浪形垫条的立体结构示意图；

图5为所述波浪形垫条的顶视结构示意图；

图6为图4中M处局部放大示意图；

图7为所述支撑架与所述波浪形垫条的组装示意图。

其中，图中的件号表示为：

1、中心管，2、管板，3、换热管，4、波浪形垫条，5、支撑架，6、平垫条，41、波峰线，42、波谷线。

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。以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，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。所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

请参照图1至图7，图1为本实用新型所提供的一种螺旋绕管式换热器的整体剖面结构示意图；图2为沿图1中A-A向剖视示意图；图3为所述波浪形垫条的正视结构示意图；图4为所述波浪形垫条的立体结构示意图；图5为所述波浪形垫条的顶视结构示意图；图6为图4中M处局部放大示意图；图7为所述支撑架与所述波浪形垫条的组装示意图。

本实用新型所提供的一种螺旋绕管式换热器，一种螺旋绕管式换热器，包括圆筒状中心管1、固定连接于所述中心管1两端的圆形管板2及螺旋缠绕于所述中心管1外侧的多层换热管3，圆形管板2与中心管1两端焊接连接，在中心管1与第一层换热管3之间，设有平垫条6，还包括设于每相邻的两层所述换热管3之间的波浪形垫条4。

具体地，如图所示，所述波浪形垫条4整体为长条形结构，所述波浪形垫条4为波浪形结构，具有波峰线41及波谷线42，波峰线41与波谷线42均为直线且相互平行，所述波谷线42与所述波浪形垫条4的长度方向夹角θ为锐角，以75度至88度为宜，具体可根据实际需求计算而定。所述换热管3缠绕后依次嵌入所述波浪形垫条4的波谷内。这种缠绕工艺可以使得换热管缠绕过程中顺利进入波浪形凹槽并且有效控制间隙。

根据需要，所述波浪形垫条4的宽度可以为4-8mm，厚度2-4mm。厚度方向可以确保每层管束的间隙，可以使流体从该间隙中流通，从而提高换热效率，宽度方向的尺寸可以根据截面流道的面积计算而定，以确保工艺换热量的需要。

具体地，如图1所示，换热管3分成螺旋缠绕在中心管1上，并且穿过圆形管板2后与其焊接。

所述波浪形垫条4可以根据需要先将钢板根据不同的宽度需要，进行切割，然后根据换热管的螺旋倾角和间隙轧制而成细长型垫条，将平整的钢板轧制成具有斜度的波浪形结构的垫条。为了保证一定的强度及焊接性能，波浪形垫条可以采用碳钢或者不锈钢材质制成。这种波浪形垫条加工制造容易，也容易实现各种参数要求，生产率高，成本低，同时比较节省材料。

为了确保换热管缠绕式更加稳定，每相邻的两层所述换热管3之间均设有多个所述波浪形垫条4，具体可设为3-12个，根据需要而定。每个所述波浪形垫条4长度方向均与所述中心管1的轴线方向平行布置，多个所述波浪形垫条4相互间隔的环绕在所述中心管1的周围。

为了将所述波浪形垫条4保持稳定，每相邻的两层所述换热管3之间的多个所述波浪形垫条4的两端还分别固定连接有一个圆环形的支撑架5，两个所述支撑架5套设于所述中心管1的两端。连接方式可以为焊接，也可以为用管卡固定。所述支撑架5为采用碳钢或不锈钢材质制成，以确保焊接性能及必要的刚度。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种螺旋绕管式换热器，包括圆筒状中心管(1)、固定连接于所述中心管(1)两端的管板(2)及螺旋缠绕于所述中心管(1)外侧的多层换热管(3)，其特征在于，还包括设于每相邻的两层所述换热管(3)之间的波浪形垫条(4)；

所述波浪形垫条(4)整体为长条形结构，所述波浪形垫条(4)的波峰线(41)与波谷线(42)均为直线且相互平行，所述波谷线(42)与所述波浪形垫条(4)的长度方向夹角为锐角，所述换热管(3)缠绕后依次嵌入所述波浪形垫条(4)的波谷内。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋绕管式换热器，其特征在于，每相邻的两层所述换热管(3)之间均设有多个所述波浪形垫条(4)，每个所述波浪形垫条(4)长度方向均与所述中心管(1)的轴线方向平行布置，多个所述波浪形垫条(4)相互间隔的环绕在所述中心管(1)的周围。

3.根据权利要求2所述的一种螺旋绕管式换热器，其特征在于，每相邻的两层所述换热管(3)之间的所述波浪形垫条(4)的数量为3-12个，均布于所述中心管(1)周围。

4.根据权利要求3所述的一种螺旋绕管式换热器，其特征在于，每相邻的两层所述换热管(3)之间的多个所述波浪形垫条(4)的两端还分别固定连接有一个圆环形的支撑架(5)，两个所述支撑架(5)套设于所述中心管(1)的两端。

5.根据权利要求4所述的一种螺旋绕管式换热器，其特征在于，所述支撑架(5)为采用碳钢或不锈钢材质制成。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种螺旋绕管式换热器，其特征在于，所述波谷线(42)与所述波浪形垫条(4)的长度方向夹角为75度至88度。

7.根据权利要求1至5任一项所述的一种螺旋绕管式换热器，其特征在于，所述波浪形垫条(4)的宽度为4-8mm，厚度2-4mm。

8.根据权利要求1至5任一项所述的一种螺旋绕管式换热器，其特征在于，所述波浪形垫条(4)为采用碳钢或不锈钢材质制成。