CN210198146U - 具有翅片的套管换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种具有翅片的套管换热器。套管换热器包括外管和设置于所述外管内的内管，所述内管的内部形成第一流体通道，所述内管的外表面与所述外管的内表面之间形成第二流体通道。本实用新型提供的具有翅片的套管换热器，设置套管使外管内的换热介质和内管内的换热介质之间的换热面积增加，有效提高了换热效率，而且利用翅片的支撑作用，抵消了套管换热器在弯折加工过程中，折弯处外观对内管的挤压，有效保证了内管和外管的尺寸要求(同轴度等)，改善了换热效果和内管的可靠性，三通接头可转动的设置于外管的端部，使其第三端能够沿所述外管的轴线进行360°旋转调整，方便找到载冷剂进出接口与外接载冷剂管的最佳连接角度，便于装配。
Description
技术领域
本实用新型涉及换热设备技术领域，特别是一种具有翅片的套管换热器。
背景技术
目前，市场上的同轴套管换热器主要是由同轴的内管和外管组成，通过内管的载冷剂和内外管空间的制冷剂进行热交换实现换热。这种换热的过程主要是通过内管管壁实现，当制冷剂处在内外管空间内进行流动换热时，其相对流速过大从而影响换热效果，再者，现有技术为了降低套管换热器的占用空间，通常会将外管折弯成螺旋状，折弯时拐角处会使内管外壁和外管内壁相接触而导致无法同轴，影响换热效果，同时也无法保证内管质量。
实用新型内容
为了解决换热效率低且无法保证内管和外观在弯折处同轴的技术问题，而提供一种设置支撑结构并增加制冷剂流动距离的具有翅片的套管换热器。
一种套管换热器，包括外管和设置于所述外管内的内管，所述内管的内部形成第一流体通道，所述内管的外表面与所述外管的内表面之间形成第二流体通道，所述第二流体通道内设置有翅片，所述翅片具有相对的第一边沿和第二边沿，所述第一边沿设置于所述内管的外表面上，所述第二边沿设置于所述外管的内表面上。
所述外管和所述内管的横截面均为圆形，且所述外管的轴线与所述内管的轴线共线。
所述翅片为条状，且所述翅片沿所述内管的轴线方向设置于所述内管的外表面上。
所述翅片沿所述内管的长度方向螺旋设置于所述内管的外表面上形成螺旋结构。
所述螺旋结构的轴线与所述内管的轴线共线。
所述螺旋结构的螺旋角的角度范围为30°～60°。
在任一所述套管换热器的横截面处，所述翅片的所述第二边沿相对于所述第一边沿逆时针扭转形成波纹形状。
所述第一边沿与所述内管的外表面和/或所述第二边沿与所述外管的内表面密封设置。
所述翅片的数量为至少两个，且所有所述翅片均匀分布于所述内管的外表面上。
所述翅片的数量为四个，在任一所述套管换热器的横截面上，每一所述翅片的第一边沿在所述横截面上形成第一安装点，所述内管的轴线在所述横截面上形成第二点，且相邻两个所述翅片的两个所述第一安装点在所述第二点处形成的夹角为直角。
所述套管换热器还包括三通接头，所述三通接头具有相对设置的第一端和第二端以及处于所述三通接头周侧的第三端，所述第三端通过所述第一端与所述外管连通，所述内管依次贯穿所述第一端和所述第二端后突出所述三通接头，且所述内管与所述第二端密封设置。
所述第一端与所述外管的端部可转动密封连接。
所述套管换热器还包括支撑支架，所述外管弯折成螺旋式结构，且所述螺旋式结构固定设置于所述支撑支架上。
所述支撑支架包括第一支架和第二支架，所述第一支架和所述第二支架均设置于所述螺旋式结构的周侧，且所述第一支架和所述第二支架关于所述螺旋式结构的轴线中心对称。
所述第一流体通道内流动有制冷剂，所述第二流体通道内流动有载冷剂。
本实用新型提供的具有翅片的套管换热器，设置套管使外管内的换热介质和内管内的换热介质之间的换热面积增加，流动距离增加，有效提高了换热效率，而且利用翅片的支撑作用，抵消了套管换热器在弯折加工过程中，折弯处外观对内管的挤压，有效保证了内管和外管的尺寸要求(同轴度等)，改善了换热效果和内管的可靠性，三通接头可转动的设置于外管的端部，使其第三端能够沿所述外管的轴线进行360°旋转调整，方便找到载冷剂进出接口与外接载冷剂管的最佳连接角度，便于装配。
附图说明
图1为本实用新型提供的具有翅片的套管换热器的实施例的套管换热器的结构示意图；
图2为本实用新型提供的具有翅片的套管换热器的实施例的套管换热器的剖视图；
图3为本实用新型提供的具有翅片的套管换热器的实施例的内管和翅片的结构示意图；
图4为本实用新型提供的具有翅片的套管换热器的实施例的套管换热器的使用状态图；
图中：
1、外管；2、内管；3、翅片；11、第一流体通道；12、第二流体通道；4、三通接头；5、支撑支架。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1至图4所示的套管换热器，包括外管1和设置于所述外管1内的内管2，所述内管2的内部形成第一流体通道11，所述内管2的外表面与所述外管1的内表面之间形成第二流体通道12，所述第二流体通道12内设置有翅片3，所述翅片3具有相对的第一边沿和第二边沿，所述第一边沿设置于所述内管2的外表面上，所述第二边沿设置于所述外管1的内表面上，利用翅片3的分流作用改变换热介质在第二流体通道12中的流动距离，在外管1内的换热介质和内管2内的换热介质相对逆流时能够有效的增加换热距离和换热面积，从而增加换热效率。
所述外管1和所述内管2的横截面均为圆形，且所述外管1的轴线与所述内管2的轴线共线，保证第二流体通道12的均匀程度，从而保证换热介质之间的换热效率。
所述翅片3为条状，且所述翅片3沿所述内管2的轴线方向设置于所述内管2的外表面上，也即在内管2的外表面上均设置翅片3，保证第二流体通道12内翅片3起到的分流和导流作用。
所述翅片3沿所述内管2的长度方向螺旋设置于所述内管2的外表面上形成螺旋结构，也即利用翅片3对第二流体通道12内的换热介质进行一定角度的导流，使第二流体通道12内的换热介质以螺旋线的方式沿内管2的外表面进行流动，在相同的内管2长度的情况下，有效增加换热介质的流动距离，从而增加换热效率。
所述螺旋结构的轴线与所述内管2的轴线共线，对第二流体通道12进行均匀分隔，保证所有换热介质的换热效率相同，避免因流动距离不同而使换热后温度不同，影响换热效率。
所述螺旋结构的螺旋角的角度范围为30°～60°。
在任一所述套管换热器的横截面处，所述翅片3的所述第二边沿相对于所述第一边沿逆时针扭转形成波纹形状，利用波纹形状降低换热介质的离心力，使换热介质与内管2的外表面进行贴合，增加换热效率。
所述第一边沿与所述内管2的外表面和/或所述第二边沿与所述外管1的内表面密封设置，也即利用翅片3将第二流体通道12完全或部分分隔成独立的换热区域，使各个换热区域内的换热介质不进行热交换，从而使所有的换热介质均能够在内管2的外表面处进行换热，增加换热效率。
所述翅片3的数量为至少两个，且所有所述翅片3均匀分布于所述内管2的外表面上。
所述翅片3的数量为四个，在任一所述套管换热器的横截面上，每一所述翅片3的第一边沿在所述横截面上形成第一安装点，所述内管2的轴线在所述横截面上形成第二点，且相邻两个所述翅片3的两个所述第一安装点在所述第二点处形成的夹角为直角，也即四个所述翅片3在以轴线为Z轴的坐标系内分别处于X轴的正半轴、X轴的负半轴、Y轴的正半轴和Y轴的负半轴位置，保证第二流体通道12内的每个换热区域的截面积均相同，防止出现换热后换热介质的温度不统一的问题，保证换热效率。
所述套管换热器还包括三通接头4，所述三通接头4具有相对设置的第一端和第二端以及处于所述三通接头4周侧的第三端，所述第三端通过所述第一端与所述外管1连通，所述内管2依次贯穿所述第一端和所述第二端后突出所述三通接头4，且所述内管2与所述第二端密封设置，进入外管1内的换热介质由第三端流入三通接头4，并由第一端流入外管1内，内管2的换热介质则由内管2突出所述第二端的端部流入内管2。
所述第一端与所述外管1的端部可转动密封连接，从而实现了第三端能够沿内管2的轴线进行360°转动，方便找到载冷剂进出接口与外接载冷剂管的最佳连接角度，便于装配。
所述套管换热器还包括支撑支架5，所述外管1弯折成螺旋式结构，且所述螺旋式结构固定设置于所述支撑支架5上，利用支撑支架5将套管换热器固定设置于预设位置。
所述支撑支架5包括第一支架和第二支架，所述第一支架和所述第二支架均设置于所述螺旋式结构的周侧，且所述第一支架和所述第二支架关于所述螺旋式结构的轴线中心对称。
所述第一流体通道11内流动有制冷剂，所述第二流体通道12内流动有载冷剂，载冷剂从制冷剂处吸收或放入热量，从而减少了制冷剂温度向外扩散程度，增大了换热量，节约了能源。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (15)
1.一种套管换热器，其特征在于：包括外管(1)和设置于所述外管(1)内的内管(2)，所述内管(2)的内部形成第一流体通道(11)，所述内管(2)的外表面与所述外管(1)的内表面之间形成第二流体通道(12)，所述第二流体通道(12)内设置有翅片(3)，所述翅片(3)具有相对的第一边沿和第二边沿，所述第一边沿设置于所述内管(2)的外表面上，所述第二边沿设置于所述外管(1)的内表面上。
2.根据权利要求1所述的套管换热器，其特征在于：所述外管(1)和所述内管(2)的横截面均为圆形，且所述外管(1)的轴线与所述内管(2)的轴线共线。
3.根据权利要求2所述的套管换热器，其特征在于：所述翅片(3)为条状，且所述翅片(3)沿所述内管(2)的轴线方向设置于所述内管(2)的外表面上。
4.根据权利要求3所述的套管换热器，其特征在于：所述翅片(3)沿所述内管(2)的长度方向螺旋设置于所述内管(2)的外表面上形成螺旋结构。
5.根据权利要求4所述的套管换热器，其特征在于：所述螺旋结构的轴线与所述内管(2)的轴线共线。
6.根据权利要求4所述的套管换热器，其特征在于：所述螺旋结构的螺旋角的角度范围为30°～60°。
7.根据权利要求4所述的套管换热器，其特征在于：在任一所述套管换热器的横截面处，所述翅片(3)的所述第二边沿相对于所述第一边沿逆时针扭转形成波纹形状。
8.根据权利要求1所述的套管换热器，其特征在于：所述第一边沿与所述内管(2)的外表面和/或所述第二边沿与所述外管(1)的内表面密封设置。
9.根据权利要求1所述的套管换热器，其特征在于：所述翅片(3)的数量为至少两个，且所有所述翅片(3)均匀分布于所述内管(2)的外表面上。
10.根据权利要求9所述的套管换热器，其特征在于：所述翅片(3)的数量为四个，在任一所述套管换热器的横截面上，每一所述翅片(3)的第一边沿在所述横截面上形成第一安装点，所述内管(2)的轴线在所述横截面上形成第二点，且相邻两个所述翅片(3)的两个所述第一安装点在所述第二点处形成的夹角为直角。
11.根据权利要求1所述的套管换热器，其特征在于：所述套管换热器还包括三通接头(4)，所述三通接头(4)具有相对设置的第一端和第二端以及处于所述三通接头(4)周侧的第三端，所述第三端通过所述第一端与所述外管(1)连通，所述内管(2)依次贯穿所述第一端和所述第二端后突出所述三通接头(4)，且所述内管(2)与所述第二端密封设置。
12.根据权利要求11所述的套管换热器，其特征在于：所述第一端与所述外管(1)的端部可转动密封连接。
13.根据权利要求1所述的套管换热器，其特征在于：所述套管换热器还包括支撑支架(5)，所述外管(1)弯折成螺旋式结构，且所述螺旋式结构固定设置于所述支撑支架(5)上。
14.根据权利要求13所述的套管换热器，其特征在于：所述支撑支架(5)包括第一支架和第二支架，所述第一支架和所述第二支架均设置于所述螺旋式结构的周侧，且所述第一支架和所述第二支架关于所述螺旋式结构的轴线中心对称。
15.根据权利要求1所述的套管换热器，其特征在于：所述第一流体通道(11)内流动有制冷剂，所述第二流体通道(12)内流动有载冷剂。
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|---|---|---|---|---|
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| CN111895649A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-06 | 崇州杨明电子产品有限公司 | 一种蓄热型电热水装置 |
| CN112219930A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-15 | 山东大学 | 一种热量交换结构及基于冷量闪存的冰淇淋制备系统 |
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