CN208139896U - 换热管及换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及换热器技术领域，尤其是涉及一种换热管及换热器，换热管包括内管以及外管，外管套设在内管的外部；内管为碳化硅内管；外管为泡沫碳化硅外管；内管的内壁设置有第一凸起；外管的外壁设置有第二凸起。内管以及外管具有耐高温、耐腐蚀、导热快的优点，尤其对于换热管导热快的特性，当换热管内部流动液体时，液体与外界热交换，提高换热效率，适应于电厂、化工、冶金、建材等具有强腐蚀且换热要求高的换热元件领域。泡沫碳化硅外管的孔径尺寸、体积分数和比表面积均可调节。当换热管的内部流动有换热液体，第一凸起对换热液体扰流，强化管内流体的传导放热系数，提高换热效率；第二凸起起到增大换热面积的作用，提高了换热效率。

Description

换热管及换热器

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，尤其是涉及一种换热管及换热器。

背景技术

目前，在电厂、化工、冶金、建材等领域，换热器内换热管多为金属材料，包括耐酸钢、不锈钢等。但在这些领域的生产过程中，换热管受到物料冲刷、气蚀和化学介质的腐蚀，存在较大的渗漏风险。即使部分换热管具有良好的耐腐蚀性能，但其导热性能不能满足高效的换热要求，不可避免地导致能源排放浪费的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种换热管及换热器，以解决现有技术中存在的金属换热管不能有效抵抗各种酸性腐蚀的问题和陶瓷换热管换热效率低下的不足，能大大减少能源排放浪费的技术问题。

本实用新型提供了一种换热管，包括内管以及外管，所述外管套设在所述内管的外部；所述内管为碳化硅内管；所述外管为泡沫碳化硅外管；所述内管的内壁设置有第一凸起；所述外管的外壁设置有第二凸起。

进一步地，所述内管与所述外管为一体式结构。

进一步地，所述内管的内壁设置有阶梯孔或者内螺纹；所述外管的外壁设置有外螺纹。

进一步地，所述第一凸起以及所述第二凸起均呈环状。

进一步地，所述第一凸起以及所述第二凸起的数量均为多个；多个所述第一凸起沿所述内管的长度方向均匀排布；多个所述第二凸起沿所述外管的长度方向均匀排布。

进一步地，所述第一凸起的截面形状为三角形或梯形；所述第二凸起的截面形状为三角形或梯形。

进一步地，所述内管与所述外管同轴设置。

进一步地，所述外管呈圆柱形；或所述外管呈棱柱形。

进一步地，换热管还包括过滤板，所述过滤板设置在所述内管内。

本实用新型提供了一种换热器，包括上述技术方案所述的换热管，因而，具有该换热管的全部有益技术效果，在此，不再一一赘述。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的换热管，外管套设在内管的外部，其中，内管由碳化硅制成，外管由泡沫碳化硅制成，使得内管以及外管具有耐高温、导热快、耐腐蚀的优点，尤其对于换热管导热快的特性，便于与外界热交换，有助于提高换热效率，节省能源。具体地，本实用新型提供的换热管有效地解决了现有技术中金属换热管不能有效抵抗各种酸性腐蚀的问题和陶瓷换热管换热效率低下的不足，能大大减少能源的排放浪费，适应于电厂、化工、冶金、建材等具有强腐蚀且换热要求高的换热元件领域。尤其对于泡沫碳化硅的外管而言，该外管的孔径尺寸、体积分数和比表面积均可根据实际需要进行调节。具体而言，内管由致密碳化硅制成。

其中，内管的内壁设置有第一凸起，当换热管应用在换热器上时，其内部流动有换热液体，第一凸起对换热液体扰流，强化内管内流体的传导放热系数，进而提高了换热效率。

其中，外管的外壁设置有第二凸起，第二凸起能够起到增大换热面积的作用，加快换热，进而提高了换热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的换热管的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的圆柱状外管以及内管的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的方柱状外管以及内管的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的换热管的另一结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的换热管的剖视结构示意图。

附图标记：

10-内管，11-第一凸起；

20-外管，21-第二凸起。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参照图1至图5描述根据本实用新型一些实施例所述的换热管及换热器。

图1为本实用新型实施例提供的换热管的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的圆柱形外管以及内管的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的方柱形外管以及内管的结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的换热管的另一结构示意图；图5为本实用新型实施例提供的换热管的剖视结构示意图。参见图1至图5所示，本实用新型实施例提供了一种换热管，包括内管10以及外管20，外管20套设在内管10的外部；内管10为碳化硅内管10；外管20为泡沫碳化硅外管20；内管10的内壁设置有第一凸起11；外管20的外壁设置有第二凸起21。

本实用新型提供的换热管，外管20套设在内管10的外部，其中，内管10由碳化硅制成，外管20由泡沫碳化硅制成，使得内管10以及外管20具有耐高温、导热快、耐腐蚀的优点，尤其对于换热管导热快的特性，便于与外界热交换，有助于提高换热效率，节省能源。具体地，本实用新型提供的换热管有效地解决了现有技术中金属换热管不能有效抵抗各种酸性腐蚀的问题和陶瓷换热管换热效率低下的不足，能大大减少能源的排放浪费，适应于电厂、化工、冶金、建材等具有强腐蚀且换热要求高的换热元件领域。尤其对于泡沫碳化硅的外管20而言，该外管20的孔径尺寸、体积分数和比表面积均可根据实际需要进行调节。具体而言，内管10由致密碳化硅制成。

其中，内管10的内壁设置有第一凸起11，当换热管应用在换热器上时，其内部流动有换热液体，第一凸起11对换热液体扰流，强化内管10内流体的传导放热系数，进而提高了换热效率。

其中，外管20的外壁设置有第二凸起21，第二凸起21能够起到增大换热面积的作用，加快换热，进而提高了换热效率。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，内管10与外管20为一体式结构。具体而言，内管10与外管20一体式烧结成型。使得内管10与外管20连接得更紧密，结构更致密，更耐腐蚀，导热更快。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，内管10的内壁设置有阶梯孔或者内螺纹；外管20的外壁设置有外螺纹(图中未示出)。内管10与其他部件便于通过阶梯孔或者内螺纹相连接；外管20的外壁设置有外螺纹，便于通过外螺纹将换热管整体安装在换热器等设备上。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图4和图5所示，第一凸起11以及第二凸起21均呈环状。第一凸起11呈环状，能够起到全方位扰流的作用，进一步提高传导放热系数；第二凸起21呈环状，能够增大换热面积。可选地，第一凸起还可呈螺旋环状延伸；第二凸起也可呈螺旋环状延伸。当然，第一凸起以及第二凸起的结构不仅限于此，两者还均可为块状的凸起结构。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图4和图5所示，第一凸起11以及第二凸起21的数量均为多个；多个第一凸起11沿内管10的长度方向均匀排布；多个第二凸起21沿外管20的长度方向均匀排布。多个第一凸起11沿内管10的长度方向均匀排布，既美观，又方便加工制造，成本低；多个第二凸起21沿着外管20的长度方向均匀排布，不仅美观，而且方便加工制造，降低成本。当第一凸起和第二凸起均为块状的凸起时，多个第一凸起均匀排布在内管的内壁面上，多个第二凸起均匀排布在外管的外壁面上。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，第一凸起11的截面形状为三角形或梯形；第二凸起21的截面形状为三角形或梯形(图中未示出)。第一凸起11的截面形状为三角形或梯形，均能起到扰流的作用，提高传导放热效率，同时，截面为三角形或者梯形的第二凸起21方便加工制造。第二凸起21的截面形状为三角形或梯形，既可有效增大换热管的换热面积，提高换热效率，同时，截面为三角形或者梯形的第二凸起21方便加工制造。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1至图5所示，内管10与外管20同轴设置。内管10与外管20同轴设置，才能保证两者之间连接得更加紧密，不会有空隙，使得换热管整体的结构更加致密。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图2和图3所示，外管20呈圆柱状；或外管20呈棱柱状。外管20呈圆柱状，或者外管20呈棱柱状，方便加工制造，外形美观。当然，不仅限于此，外管20的形状还可多样化。

该实施例中，换热管还包括过滤板，过滤板设置在内管10内(图中未示出)。换热管还包括过滤板，过滤板设置在内管10内，当换热管使用时，其内部流动有换热液体，过滤板将换热液体内的杂质过滤掉，以防止杂质阻塞换热管而影响换热。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，内管10与外管20均呈直管，当然，内管10与外管20可根据实际需要设置成同轴的呈波浪状延伸的管，也可设置成弯折形状的换热管，不仅限于此，可根据用户的实际需求进行设计。

综上，本实用新型涉及换热器技术领域，具体为一种高效耐腐蚀的新型换热管。该换热管的材质为碳化硅，包括内管10和外管20，内管10为致密碳化硅，外管20为泡沫碳化硅。内管10和外管20采用高温烧结工艺连接为一体，且内管10和外管20同轴设置。其中，泡沫碳化硅外管20可以设置为圆柱形、方柱形、棱柱形等多种形状，且泡沫碳化硅的孔径尺寸、体积分数和比表面积可调。本实用新型的高效耐腐蚀换热管具有耐高温、导热快、耐腐蚀的优点，有效地解决了现有技术中金属换热管不能有效抵抗各种酸性腐蚀的问题和陶瓷换热管换热效率低下的不足，能大大减少能源的排放浪费，适应于电厂、化工、冶金、建材等具有强腐蚀且换热要求高的换热元件领域。

本实施例同时还提供了一种换热器，包括上述实施例中所述的换热管，因而，本实施例提供的换热器具有该换热管的全部有益技术效果，在此，不再一一赘述。

该实施例中，提供的换热器可为管壳式换热器，当然，不仅限于此。管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板(或挡板)和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有由上述实施例中所述的换热管组成的管束，管束两端通过外螺纹固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。

流体每通过管束一次称为一个管程，每通过壳体一次称为一个壳程。为提高管内流体速度，在两端管箱内可设置隔板，将全部换热管均分成若干组。这样流体每次只通过部分换热管，因而在管束中往返多次，这称为多管程。同样，为提高管外流速，也可在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次通过壳体空间，称为多壳程。多管程与多壳程可配合应用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种换热管，其特征在于，包括内管以及外管，所述外管套设在所述内管的外部；所述内管为碳化硅内管；所述外管为泡沫碳化硅外管；所述内管的内壁设置有第一凸起；所述外管的外壁设置有第二凸起。

2.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于，所述内管与所述外管为一体式结构。

3.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于，所述内管的内壁设置有阶梯孔或者内螺纹；所述外管的外壁设置有外螺纹。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的换热管，其特征在于，所述第一凸起以及所述第二凸起均呈环状。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的换热管，其特征在于，所述第一凸起以及所述第二凸起的数量均为多个；多个所述第一凸起沿所述内管的长度方向均匀排布；多个所述第二凸起沿所述外管的长度方向均匀排布。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的换热管，其特征在于，所述第一凸起的截面形状为三角形或梯形；所述第二凸起的截面形状为三角形或梯形。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的换热管，其特征在于，所述内管与所述外管同轴设置。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的换热管，其特征在于，所述外管呈圆柱状；或所述外管呈棱柱状。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的换热管，其特征在于，还包括过滤板，所述过滤板设置在所述内管内。

10.一种换热器，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的换热管。