CN206724747U - 螺旋缠绕管式换热器 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种螺旋缠绕管式换热器。所述螺旋缠绕管式换热器包括位于所述螺旋缠绕管式换热器的长度方向的一端的进液管(10)、位于所述螺旋缠绕管式换热器的长度方向的另一端的出液管(20)以及连接在所述进液管(10)和出液管(20)之间的四层同轴缠绕的换热管，其中，每层包括一个换热管。本公开提供的螺旋缠绕管式换热器具有新型的结构和优良的换热性能。
Description
技术领域
本公开涉及换热器技术领域，具体地，涉及一种螺旋缠绕管式换热器。
背景技术
换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，在工业生产中应用范围十分广泛。
传统的管壳式换热器的换热管设计都是采用直管或者是U型管。然而这种管壳式换热器的换热面积较小，换热效率低下。随着工业发展，开发出了螺旋缠绕管式换热器。作为换热器中的一种，螺旋缠绕管式换热器能够用于气-气、气-液、液-液换热。区别于常规直管式换热管，有鉴于螺旋缠绕管式换热器中换热管束螺旋缠绕排列，其换热效率与传热能力都高于常规的直管式换热管。
实用新型内容
本公开的目的是提供一种螺旋缠绕管式换热器，该螺旋缠绕管式换热器具有新型的结构和优良的换热性能。
为了实现上述目的，本公开提供一种螺旋缠绕管式换热器，其中，所述螺旋缠绕管式换热器包括位于所述螺旋缠绕管式换热器的长度方向的一端的进液管、位于所述螺旋缠绕管式换热器的长度方向的另一端的出液管以及连接在所述进液管和出液管之间的四层同轴缠绕的换热管，其中，每层包括一个换热管。
可选地，所述进液管和所述出液管均沿所述螺旋缠绕管式换热器的径向方向延伸，以其中的液体流动方向为基准，每个所述换热管的进液端、出液端在所述进液管、出液管的同一侧对应地连接于所述进液管、出液管。
可选地，相邻的两个所述换热管中，位于外侧的所述换热管的进液端连接于所述进液管的一端，出液端连接于所述出液管的相应的一端，位于内侧的所述换热管的进液端连接于所述进液管的另一端，出液端连接于所述出液管的相应的一端。
可选地，最外层所述换热管的进液端连接于所述进液管的末端。
可选地，相邻两层所述换热管的螺旋方向相同。
可选地，沿由外向内的方向，四层所述换热管的管径依次递减，最外层的换热管的管径为17.6～18.4mm，最内层的换热管的管径为11.6～12.4mm。
可选地，四层所述换热管的螺旋倾角均相同，为30°～50°。
可选地，沿由外向内的方向，所述第一层至所述第三层的换热管的管壁厚度均相同，为1.6mm～2.0mm；所述第四层的换热管的管壁厚度为1.3mm～1.7mm。
可选地，沿由外向内的方向，第一层与第二层、第二层与第三层换热管之间的层间距相同，为40mm～50mm，第三层与第四层换热管之间的层间距为30mm～40mm。
可选地，所述螺旋缠绕管式换热器包括壳体，所述换热管位于所述壳体中，所述进液管从所述壳体中伸出，所述出液管从所述壳体中伸出。
通过上述技术方案，在这种四层、四管的结构的基础上，通过设计换热管与进液管和出液管的连接结构、缠绕方向、螺旋倾角、层间距等一系列影响换热器换热性能的参数，提供足够的流程使物料在其中流通和充分地热交换，同时保持流体在壳程内的压力平衡，平均热能分布，使得换热器具有优良的换热性能。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据本公开提供的螺旋缠绕管式换热器的一种实施方式的主视示意图；
图2是根据本公开提供的螺旋缠绕管式换热器的一种实施方式中的换热管的立体图；
图3是图2中所示的换热管的俯视图；
图4是沿图3中线A-A剖切的剖视图；
图5是根据本公开提供的螺旋缠绕管式换热器的一种实施方式的另一立体图，其中，未示出第一进液管和第二进液管；
图6是根据本公开提供的螺旋缠绕管式换热器的一种实施方式中的第一层换热管的立体图；
图7是是根据本公开提供的螺旋缠绕管式换热器的另一种实施方式中的换热管的立体图；
图8是图7中所示的换热管的俯视图；
图9是沿图8中线A-A剖切的剖视图。
附图标记说明
10进液管；11第一进液管；12第二进液管；20出液管；21第一出液管；22第二出液管；3壳体；
A第一层；B第二层；C第三层；D第四层；E第五层；
a、b、c、d、e换热管。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指相对于部件本身的内、外。上述方位词仅用于解释和说明本公开，并不用于限制本公开的范围。
本实用新型致力于提供一种具有新型的结构和优良的换热性能的螺旋缠绕管式换热器。通过设计换热管的层数、每层管束的数量、换热管与进液管和出液管的连接结构、缠绕方向、螺旋倾角、管间距等一系列影响换热器换热性能的参数，提供足够的流程使物料在其中流通和充分地热交换，同时保持流体在壳程内的压力平衡，平均热能分布，使得换热器具有优良的换热性能。在此，需要说明的是，所使用的术语“进液管”、“出液管”“进液端”、“出液端”等中的“液”限制相应管路中的流体形态，可以是液体，例如玻璃液体，也可以是气体，例如蒸汽。
图1至图6示出了根据本公开提供的螺旋缠绕管式换热器的一种实施方式。其中，所述螺旋缠绕管式换热器包括位于所述螺旋缠绕管式换热器的长度方向的一端的进液管、位于所述螺旋缠绕管式换热器的长度方向的另一端的出液管以及连接在所述进液管和出液管之间的五层同轴缠绕的换热管，其中，沿由外向内的方向，第一层A至第四层D所述换热管均包括两条平行缠绕的换热管，第五层E所述换热管包括一条换热管。
所述进液管可以包括沿所述螺旋缠绕管式换热器的径向方向延伸的第一进液管11和第二进液管12，所述出液管包括沿所述螺旋缠绕管式换热器的径向方向延伸的第一出液管21和第二出液管22，在所述第一层A至第四层D中的每一层中，其中一条换热管的两端分别连接于所述第一进液管11和第一出液管12，另一条换热管的两端分别连接于所述第二进液管21和第二出液管22，参考图5中所示，第一层A中的两个换热管a、第二层B中的两个换热管b、第三层C中的两个换热管c、第四层D中的两个换热管d、第五层E中的一个换热管e。其中，第一进液管11和第二进液管12中可以流动不同的液体，也可以流动相同的液体。另外，两个进液管和出液管的设置，便于将九条换热管中的压力值控制在所需的范围内。
可选择地，所述第一进液管11和第二进液管12大致共线，所述第一进液管11中液体的流动方向与所述第二进液管12中液体的流动方向相反，所述第一出液管21与所述第二出液管22大致共线，所述第一出液管21中液体的流动方向与所述第二出液管22中液体的流动方向相反，以其中的液体流动方向为基准，在所述第一层A至第四层D中的每一层中，两条所述换热管的进液端分别在所述第一进液管11、所述第二进液管21的同一侧对应地连接于所述第一进液管11、所述第二进液管12，可以参考图5中所示，出液端在所述第一出液管21、第二出液管22的同一侧对应地连接于所述第一出液管21、第二出液管22。
可选择地，沿所述长度方向，所述第一进液管11正对于所述第一出液管21，所述第二进液管12正对于所述第二出液管22，可以参考图6中所示，为了清楚地显示换热管的末端，省略示出进液管和出液管。
可选择地，相邻的两层换热管的螺旋方向可以相反(参考图4中所示)，使得换热器的壳体3中的流体能够更好地湍流流动。
可选择地，五层所述换热管中所有的换热管的管径中，最大管径为17.6mm～18.4mm，最小管径为11.6mm～12.4mm，例如，第一层A、第二层B换热管的管径是17.6～18.4mm，例如，第一层A、第二层B换热管的管径为18.0mm；第三层C、第四层D换热管的管径是15.6～16.4mm，例如，第三层C、第四层D换热管的管径为16.3mm，第五层E换热管的管径是11.6mm～12.4mm，例如，12.0mm。
可选择地，所述第一层A至所述第四层D的换热管的螺旋倾角均相同，可以为30°～50°，例如35°，38°，42°，46°等；所述第五层E的换热管的螺旋倾角可以为30°～50°，例如35°，38°，42°，46°等。
可选择地，沿由外向内的方向，所述第一层A至所述第四层D的换热管的管壁厚度相同，可以为1.6mm～2.0mm，例如1.8mm；所述第五层E的换热管的管壁厚度可以为1.3mm～1.7mm，例如1.5mm。
可选择地，在所述第一层A至第四层D换热管中，每相邻的两层所述换热管之间的层间距依次递减，最大层间距可以为75mm～55mm，例如，60mm；最小层间距可以为55mm～35mm，例如，45mm；所述第四层D与第五层E换热管之间的间距与所述第三层C与第四层D之间的间距相等。例如，第一层A换热管中每个换热管可以为8～9圈，层直径可以为265～270mm；第二层B换热管中每个换热管可以为8～9圈，层直径可以为205～210mm；第3层换热管中每个换热管可以为9～10圈，层直径可以为150～155mm；第四层D换热管中每个换热管可以为9～10圈，层直径可以为105～110mm；第五层换热管可以为21～22圈，层直径可以为60～65mm。
此外，参考图1中所示，所述螺旋缠绕管式换热器包括壳体3，所述换热管位于所述壳体3中，所述进液管从所述壳体3中伸出，所述出液管从所述壳体中伸出。
图7至图9示出了本公开提供的一种螺旋缠绕管式换热器的另外一种实施方式。其中，所述螺旋缠绕管式换热器包括位于所述螺旋缠绕管式换热器的长度方向的一端的进液管10、位于所述螺旋缠绕管式换热器的长度方向的另一端的出液管20以及连接在所述进液管10和出液管20之间的四层同轴缠绕的换热管，对应地为：第一层A、第二层B、第三层C和第四层D，其中，每层包括一个换热管。
可选择地，所述进液管10和所述出液管10均沿所述螺旋缠绕管式换热器的径向方向延伸，以其中的液体流动方向为基准，每个所述换热管的进液端、出液端在所述进液管10、出液管20的同一侧对应地连接于所述进液管10、出液管20。
可选择地，相邻的两个所述换热管中，位于外侧的所述换热管的进液端连接于所述进液管10的一端，出液端连接于所述出液管20的相应的一端，位于内侧的所述换热管的进液端连接于所述进液管10的另一端，出液端连接于所述出液管20的相应的一端。即，沿进液管20中液体的流动方向，在进液管20中，第四层D换热管的进液端的后方是第二层B换热管的进液端，前方依次是第三层C换热管的进液端和第一层A换热管的进液端。
其中，最外层所述换热管，也就是第一层D换热管，的进液端连接于所述进液管10的末端，以进液管10中液体的流动方向为基准，所述末端对应于前端。
可选择地，沿由外向内的方向，四层所述换热管的管径递减，例如，最外层的换热管的管径可以为17.6～18.4mm，例如18.0mm；最内层的换热管的管径可以为11.6～12.4mm，例如12.0mm。
可选择地，相邻两层所述换热管的螺旋方向可以相同，当四层换热管的管径沿由外向内的方向递减时，在换热器的壳体内流动的流体能够更好地湍流流动。
可选择地，四层所述换热管的螺旋倾角均相同，可以为30°～50°，例如35°，38°，42°，46°等。
可选择地，沿由外向内的方向，所述第一层A至所述第三层C的换热管的管壁厚度相同，可以为1.6mm～2.0mm，例如1.8mm；所述第四层D的换热管的管壁厚度可以为1.3mm～1.7mm，例如1.5mm。
可选择地，第一层A与第二层B、第二层B与第三层C换热管之间的层间距相同，可以为40mm～50mm，例如45mm；第三层C与第四层D换热管之间的层间距可以为30mm～40mm，例如35mm。
在本公开提供的另一种实施方式中，第一层A换热管可以有12～13圈，换热管的长度可以为11m，层直径可以为185～190mm；第二层换热管可以有14～15圈，换热管的长度可以为9m，层直径可以为140～145mm；第三层C可以有15～16圈，换热管的长度可以为7.5m，层直径可以为95～100mm；第四层D可以有16～17圈，换热管的长度可以为6.5m，层直径可以为60～65mm。
在图7至图9所示的具体实施方式中，所述螺旋缠绕管式换热器包括壳体(未示出，可以参考图1中的壳体3)，所述换热管位于所述壳体中，所述进液管10从所述壳体中伸出，所述出液管20从所述壳体中伸出。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种螺旋缠绕管式换热器，其特征在于，所述螺旋缠绕管式换热器包括位于所述螺旋缠绕管式换热器的长度方向的一端的进液管(10)、位于所述螺旋缠绕管式换热器的长度方向的另一端的出液管(20)以及连接在所述进液管(10)和出液管(20)之间的四层同轴缠绕的换热管，其中，每层包括一个换热管。
2.根据权利要求1所述的螺旋缠绕管式换热器，其特征在于，所述进液管(10)和所述出液管(10)均沿所述螺旋缠绕管式换热器的径向方向延伸，以其中的液体流动方向为基准，
每个所述换热管的进液端、出液端在所述进液管(10)、出液管(20)的同一侧对应地连接于所述进液管(10)、出液管(20)。
3.根据权利要求2所述的螺旋缠绕管式换热器，其特征在于，相邻的两个所述换热管中，位于外侧的所述换热管的进液端连接于所述进液管(10)的一端，出液端连接于所述出液管(20)的相应的一端，位于内侧的所述换热管的进液端连接于所述进液管(10)的另一端，出液端连接于所述出液管(20)的相应的一端。
4.根据权利要求3所述的螺旋缠绕管式换热器，其特征在于，最外层所述换热管的进液端连接于所述进液管(10)的末端。
5.根据权利要求1所述的螺旋缠绕管式换热器，其特征在于，相邻两层所述换热管的螺旋方向相同。
6.根据权利要求1所述的螺旋缠绕管式换热器，其特征在于，沿由外 向内的方向，四层所述换热管的管径依次递减，最外层的换热管的管径为17.6～18.4mm，最内层的换热管的管径为11.6～12.4mm。
7.根据权利要求1所述的螺旋缠绕管式换热器，其特征在于，四层所述换热管的螺旋倾角均相同，为30°～50°。
8.根据权利要求1所述的螺旋缠绕管式换热器，其特征在于，沿由外向内的方向，第一层(A)至第三层(C)的换热管的管壁厚度均相同，为1.6mm～2.0mm；第四层(D)的换热管的管壁厚度为1.3mm～1.7mm。
9.根据权利要求1所述的螺旋缠绕管式换热器，其特征在于，沿由外向内的方向，第一层(A)与第二层(B)、第二层(B)与第三层(C)换热管之间的层间距相同，为40mm～50mm，第三层(C)与第四层(D)换热管之间的层间距为30mm～40mm。
10.根据权利要求1所述的螺旋缠绕管式换热器，其特征在于，所述螺旋缠绕管式换热器包括壳体，所述换热管位于所述壳体中，所述进液管(10)从所述壳体中伸出，所述出液管(20)从所述壳体中伸出。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201720302396.4U CN206724747U (zh) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | 螺旋缠绕管式换热器 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN201720302396.4U CN206724747U (zh) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | 螺旋缠绕管式换热器 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN206724747U true CN206724747U (zh) | 2017-12-08 |
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Family Applications (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN206724747U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108224831A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-29 | 安徽环球星新能源科技有限公司 | 一种跨临界二氧化碳热泵换热器 |
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2017
- 2017-03-24 CN CN201720302396.4U patent/CN206724747U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN108224831A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-29 | 安徽环球星新能源科技有限公司 | 一种跨临界二氧化碳热泵换热器 |
| CN108224831B (zh) * | 2017-12-27 | 2020-05-12 | 中能绿色精灵(北京)科技有限公司 | 一种跨临界二氧化碳热泵换热器 |
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