CN210400067U - 一种冷却高温高压空气的耐高压毛细管换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种冷却高温高压空气的耐高压毛细管换热器，包括风道入口、罩筒、换热毛细管组和风道出口，罩筒的一端设置有支撑集盘，罩筒的另一端设置有可拆卸的端集液环，换热毛细管组包括多个预冷片，每个预冷片包括分液管、集液管和多排平行设置的毛细管，分液管的一端与第一连接孔贯通连接，分液管的另一端为封闭端且与第三连接管连接，集液管的一端与第二连接孔贯通连接，集液管的另一端为封闭端且与通孔连接。通过上述改进使得换热器的结构紧凑，大幅度减小了设备的体积，减小的其占地面积，减小了管道直径，极大提高了设备的换热效率，需要较小的换热面积就可以交换相同的热量。
Description
技术领域
本实用新型涉及换热器技术领域，特别是涉及一种冷却高温高压空气的耐高压毛细管换热器。
背景技术
管式换热器是典型的间壁式换热器，在工业上的应用有着悠久的历史，而且至今仍在所有换热器中占据着主导的地位。传统的换热器包括多根平行设置的换热管和集流管，换热管的管径一般均比较大，这就势必造成了换热器高昂的成本，同时也是的换热器占地面积增大，同时换热效率也不佳。若减小换热管的直径，则由于换热管在生产时需要通过膨胀管道和穿管的方式安装翅片，管径小的话就会出现换热管变形，造成换热管生产的障碍，因此，一直以来换热器的换热管的管径始终保持在较大的数值范围内。
目前，毛细管技术已经逐渐在化工技术领域中得到应用，但是现在的毛细管换热器仍采用传统的管式换热器的布管方式排列毛细管，由于毛细管直径小会造成换热器整体压降过大，从而超出标准，影响换热器的正常使用，并且这种结构的换热器结构不紧凑，换热效率低。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种冷却高温高压空气的耐高压毛细管换热器，包括风道入口、罩筒、换热毛细管组和风道出口，其特征在于：罩筒的一端设置有支撑集盘，支撑集盘通过筋条与罩筒连接，相邻筋条与支撑集盘、罩筒之间的空间为壳程流体入口，支撑集盘上设置有通孔，支撑集盘与风道入口连接，罩筒的另一端设置有可拆卸的端集液环，端集液环的顶部连接有风道出口，端集液环包括进口集液环和出口集液环，进口集液环和出口集液环均为圆环形空腔结构，进口集液环顶端设有管程流体进口，进口集液环的底端开设有多个第一连接孔，出口集液环的顶端设有管程流体出口，出口集液环底端开设有多个第二连接孔，换热毛细管组包括多个预冷片，每个预冷片包括分液管、集液管和多排平行设置的毛细管，分液管的一端与第一连接孔贯通连接，分液管的另一端为封闭端且与通孔连接，集液管的一端与第二连接孔贯通连接，集液管的另一端为封闭端且与通孔连接。
优选地，所述的第一连接孔沿进口集液环底端的圆周均匀分布，第二连接孔沿出口集液环底端的圆周均匀分布。
优选地，所述的分液管和集液管的侧壁均开设有多个毛细管连接孔，毛细管的一端与分液管侧壁上的毛细管连接孔连接，毛细管的另一端与集液管侧壁上的毛细管连接孔连接。
优选地，所述的毛细管与分液管侧壁的毛细管连接孔的连接方式为焊接，毛细管与集液管侧壁上的毛细管连接孔的连接方式为焊接。
优选地，所有的预冷片呈螺旋状布置。
优选地，相邻的预冷片之间设置有用于控制其间距的铁丝，相邻的预冷片之间的间距为2mm。
优选地，分液管与第一连接孔通过卡套连接，集液管与第二连接孔通过卡套连接。
优选地，所述的出口集液环与进口集液环为同心圆环设置，且出口集液环位于进口集液环外的外侧。
优选地，所述的分液管集液管的直径为8mm，管壁厚度为1mm，毛细管的直径为1.2mm，管壁厚度为0.15mm，且分液管、集液管、毛细管的材料均为304不锈钢。
本实用新型所具有的有益效果为：
本发明提出一种冷却高温高压空气的耐高压毛细管换热器，结构紧凑，大幅度减小了设备的体积，减小了其占地面积，该设备采用毛细管替代了传统管式换热器的换热管，减小了管道直径，毛细管中的流体湍流效果好，不易造成管内结垢等现象，也极大提高了设备的换热效率，需要较小的换热面积就可以交换相同的热量。同时，本发明通过端集液环分布液体及螺旋状的布管方式，解决了毛细管直径过小带来的压降过高的问题，而相邻预冷片之间的间距控制在2mm可以减小空气流阻，提高换热效率。
附图说明
图1为本实用新型的剖视图；
图2为本实用新型端集液环的主视图；
图3为图1的后视图；
图4为本实用新型支撑集环与罩筒的连接关系结构图；
图5为本实用新型预冷片的结构示意图；
图6为本实用新型预冷片的螺旋布管图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步描述。
本发明提出一种冷却高温高压空气的耐高压毛细管换热器，如图1-4所示，该换热器包括罩筒3、换热毛细管组2、风道入口11和风道出口7，罩筒3的一端设置有支撑集盘1，支撑集盘1通过多个筋条10与罩筒3连接，相邻筋条10与罩筒3、支撑集盘1之间的空间为壳程流体入口8。支撑集盘1上设置有多个通孔9，罩筒3的另一端设置有可拆卸的端集液环4，端集液环4的顶部连接有风道出口7，端集液环4包括进口集液环402和出口集液环401，进口集液环402和出口集液环401为同心的圆环，且出口集液环401的直径大于进口集液环402的直径，二者均为空腔结构。进口集液环402空心圆的空间为壳程流体出口12。进口集液环402的顶端设有管程流体进口5，进口集液环402的底端开设有多个第一连接孔404，第一连接孔404沿进口集液环402底端的圆周均匀分布，出口集液环401的顶端设有管程流体出口6，出口集液环401底端开设有多个第二连接孔403，第二连接孔403沿出口集液环4-1底端的圆周均匀分布。
如图1、5、6所示，换热毛细管组2包括多个预冷片，每个预冷片包括一根分液管202、一根集液管203和80根平行设置的毛细管201，其中分液管202和集液管203的直径为8mm，管厚度为1mm，毛细管201的直径为1.2mm，厚度为0.15mm，且分液管202、集液管203、毛细管201的材料均为304不锈钢。分液管202和集液管203的侧壁均开设有多个毛细管连接孔，该孔采用定制专用刀具且用CNC钻铣加工中心加工。毛细管201的一端与分液管202侧壁上的毛细管连接孔连接，连接方式为焊接，毛细管201的另一端与集液管203侧壁上的毛细管连接孔连接，连接方式为焊接。毛细管201与分液管202和集液管203的焊接方式采用的是钎焊，焊接时选用镍基粉状焊料涂覆在钎焊缝上并控制钎焊焊料量和温度，防止毛细管溶蚀并保证焊接强度，采用这种方式制造的预冷片焊接处无变形和泄露，表面平整光洁，产品合格率可达100%。分液管202的一端与第一连接孔404通过卡套贯通连接，分液管202的另一端为封闭端，分液管202的封闭端与通孔9通过卡套连接，集液管203的一端与第二连接孔403通过卡套贯通连接，集液管203的另一端为封闭端，集液管203的封闭端与通孔9通过卡套连接。所有的预冷片在罩筒内呈螺旋状布置，相邻的预冷片之间间隔设置有编织的铁丝，通过调整铁丝的厚度来控制相邻预冷片之间的间距。相邻预冷片之间的间距过小时，会造成空气流阻增大，空气穿过滤低，从而导致换热效率低，通过铁丝控制相邻预冷片之间的平均间距为2mm。
本发明的工作过程具体如下：
壳程流体，即高温高压空气，通过风道入口11从壳程流体入口8进入罩筒内，通过换热毛细管组2与预冷片内的壳程流体进行热交换，经过热交换后通过壳程流体出口12，最后从风道出口7流出。管程流体，即低温介质，如液氦，从管程流体进口5进入到进口集液环402的空腔中，进而分布到第一连接孔404中，进入各预冷片的分液管202中，分液管202将管程流体分布到各毛细管201中，与高温高压空气进行热交换，经集液管203、第二连接孔404流入出口集液环401的空腔中，经管程流体出口6流出。管程流体和壳程流体整体为逆差流布置。
Claims (9)
1.一种冷却高温高压空气的耐高压毛细管换热器，包括风道入口、罩筒、换热毛细管组和风道出口，其特征在于：罩筒的一端设置有支撑集盘，支撑集盘通过多个筋条与罩筒连接，相邻筋条与支撑集盘、罩筒之间的空间为壳程流体入口，支撑集盘上设置有通孔，支撑集盘与风道入口连接，罩筒的另一端设置有可拆卸的端集液环，端集液环的顶部连接有风道出口，端集液环包括进口集液环和出口集液环，进口集液环和出口集液环均为圆环形空腔结构，进口集液环的空心圆部分的空间为壳程流体出口，进口集液环顶端设有管程流体进口，进口集液环的底端开设有多个第一连接孔，出口集液环的顶端设有管程流体出口，出口集液环底端开设有多个第二连接孔，换热毛细管组包括多个预冷片，每个预冷片包括分液管、集液管和多排平行设置的毛细管，分液管的一端与第一连接孔贯通连接，分液管的另一端为封闭端且与通孔连接，集液管的一端与第二连接孔贯通连接，集液管的另一端为封闭端且与通孔连接。
2.根据权利要求1所述的一种冷却高温高压空气的耐高压毛细管换热器，其特征在于：所述的第一连接孔沿进口集液环底端的圆周均匀分布，第二连接孔沿出口集液环底端的圆周均匀分布。
3.根据权利要求2所述的一种冷却高温高压空气的耐高压毛细管换热器，其特征在于：所述的分液管和集液管的侧壁均开设有多个毛细管连接孔，毛细管的一端与分液管侧壁上的毛细管连接孔连接，毛细管的另一端与集液管侧壁上的毛细管连接孔连接。
4.根据权利要求3所述的一种冷却高温高压空气的耐高压毛细管换热器，其特征在于：所述的毛细管与分液管侧壁的毛细管连接孔的连接方式为焊接，毛细管与集液管侧壁上的毛细管连接孔的连接方式为焊接。
5.根据权利要求4所述的一种冷却高温高压空气的耐高压毛细管换热器，其特征在于：所有的预冷片呈螺旋状布置。
6.根据权利要求5所述的一种冷却高温高压空气的耐高压毛细管换热器，其特征在于：相邻的预冷片之间设置有用于控制其间距的铁丝，相邻的预冷片之间的间距为2mm。
7.根据权利要求1所述的一种冷却高温高压空气的耐高压毛细管换热器，其特征在于：分液管与第一连接孔通过卡套连接，集液管与第二连接孔也通过卡套连接。
8.根据权利要求1所述的一种冷却高温高压空气的耐高压毛细管换热器，其特征在于：所述的出口集液环与进口集液环为同心圆环设置，且出口集液环位于进口集液环的外侧。
9.根据权利要求4所述的一种冷却高温高压空气的耐高压毛细管换热器，其特征在于：所述的分液管集液管的直径为8mm，管壁厚度为1mm，毛细管的直径为1.2mm，管壁厚度为0.15mm，且分液管、集液管、毛细管的材料均为304不锈钢。
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|---|---|---|---|---|
| CN113551443A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-10-26 | 沈阳宏程世纪制冷设备有限公司 | 一种水源热泵用环式换热器及使用方法 |
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