CN212082096U - 一种盘管式换热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及导热油炉技术领域，具体涉及一种盘管式换热装置，包括壳体和换热管，换热管设置于壳体的内壁，换热管为盘管结构，其自上而下呈螺旋形盘绕于壳体的内壁，换热管上设有肋片，肋片为金属制成的肋片，且竖直设置于换热管的外壁。本实用新型增加了换热面积，可对高温气体进行高效换热；具有可变性，对应需求的不同，可通过改变肋片的数量、尺寸和安装形式灵活布局；节约能源，可对导热油的热量进行充分利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及导热油炉技术领域，具体涉及一种盘管式换热装置。
背景技术
辐射油炉是一种工业上常见的导热油炉，现有辐射油炉主要由壳体和位于壳体内壁上的盘管组成，通过流经盘管管内的液体与管外气体的热交换实现降温或升温的目的。换热量与换热面积有关，换热过程中的换热面积仅仅是气体流过管外时与盘管外壁接触的面积，而由于气流的定向流动，大部分高温气体都无法接触到盘管，从而白白损失这部分气体所携带的能量，造成资源浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种盘管式换热装置，解决以上技术问题。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种盘管式换热装置，包括壳体和换热管，所述换热管设置于所述壳体的内壁，其中，所述换热管为盘管结构，其自上而下呈螺旋形盘绕于所述壳体的内壁，所述换热管上设有肋片，所述肋片为金属制成的肋片，且竖直设置于所述换热管的外壁。
本实用新型工作时，换热管内导热油匀速流动，换热管外部位于壳体内腔中有高温气体从内腔上方开口流进，下方开口流出(沿换热管切向方向流过)。此过程高温气体与换热管及肋片接触，进行辐射换热。由于温差的原因，高温气体将热量传递给换热管外壁和肋片外表面，此过程为辐射换热和对流换热；换热管外壁再将热量传递到内壁，此过程为热传导；内壁温度高于其内流经的导热油，则内壁将热量传递给导热油，此过程为对流换热。高温气体中的部分气体会直接从壳体内腔自上而下流过，而没有机会与换热管外壁进行热交换，但是通过在换热管外壁设置肋片，使这部分高温气体有机会接触到肋片表面，从而与肋片进行热交换，这部分热量再经由肋片被传递至换热管，最后与导热油进行换热。肋片的设置相当于扩大了换热管的接触面积，同时由于肋片的片状竖排结构，对于壳体内腔的气流的阻碍影响较小。
所述换热管外壁设有至少两个所述肋片。
至少两个所述肋片相互之间间隔一定距离环绕设置于所述换热管外壁上。
相邻的所述肋片之间的间隔距离相等，从而使所述换热管外壁上的肋片呈均匀分布结构。
所述换热管外壁上自上而下设有至少两层肋片组，任一层所述肋片组包括至少两个所述肋片。
同一层所述肋片组中的肋片均匀分布于所述换热管外壁。
上下相邻层的所述肋片组中的肋片为交错排列设置，任一层所述肋片组中的任一肋片所在的竖直位置介于和其上下相邻的另一层所述肋片组中的两片肋片所在的竖直位置之间。
可选的，所述换热管为单管结构，其包括一螺旋管，所述螺旋管的一端开口位于另一端开口的上方，所述螺旋管的一端自所述壳体外部穿入所述壳体的上部外壁后围绕所述壳体内壁螺旋而下，另一端从所述壳体的下部外壁穿出。
可选的，所述换热管为多管结构，其包括至少两个螺旋管，至少两个所述螺旋管设置于所述壳体内壁后呈上下堆叠后整体螺旋而下，任一所述螺旋管的一端自所述壳体外部穿入所述壳体的上部外壁后围绕所述壳体内壁螺旋而下，另一端从所述壳体的下部外壁穿出。
所述换热管的所有的所述螺旋管的位于上方的开口通过一汇流管相互连通，或者，位于下方的开口均通过另一汇流管相互连通。
有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型具有如下优点：
1)增加了换热面积，可对高温气体进行高效换热；
2)具有可变性，对应需求的不同，可通过改变肋片的数量、尺寸和安装形式灵活布局；
3)节约能源，可对导热油的热量进行充分利用。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的第一种局部结构示意图；
图4为图1的第二种局部结构示意图；
图5为图1的第三种局部结构示意图
图6为图1的第四种局部结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，其意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列组成部件或单元的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组成部件或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它部件组成或者组成单元。
参照图1、图2、图3，一种盘管式换热装置，包括壳体1和换热管2，换热管2设置于壳体1的内壁，换热管2为盘管结构，其自上而下呈螺旋形盘绕于壳体1的内壁，换热管2上设有肋片3，肋片3为金属制成，呈片状结构，且竖直设置于换热管2的外壁。换热管2的外壁设有至少两个肋片3。
至少两个肋片3相互之间间隔一定距离环绕设置于换热管2外壁上。此处肋片3间隔一定距离是指相邻的多个肋片之间沿着一圆周形式环绕排布，且间隔设置。优选的，相邻的肋片3之间的间隔距离相等，从而使换热管2外壁上的肋片呈均匀分布结构。
在一些实施例中，如图4、图5、图6所示，换热管2外壁上自上而下设有至少两层肋片组，任一层肋片组包括至少两个肋片。在其中一些优选实施例中，肋片的长度位置从最顶端螺旋管到最低端螺旋管。
同一层肋片组中的肋片均匀分布于换热管2的外壁。
在其中一些优选实施例中，如图4所示，上下相邻层的肋片组为对应排列设置，即是说，上层肋片组中的任一肋片301的正下方对应下层肋片组中的其中一肋片302，且两者上下间隔排列。
在其中一些优选实施例中，如图5所示，上下相邻层的肋片组中的肋片为交错排列设置，使任一层肋片组中的任一肋片所在的竖直位置介于和其上方或者下方相邻的另一层肋片组中的两片肋片所在的竖直位置之间。即是说，上层肋片组中的任两个相邻的肋片301和肋片303之间的下方对应有一片下层肋片组中的肋片302，该结构也可视作是将下层的肋片组相对于上层的肋片组旋转一定角度后错开，使上层肋片组和下层肋片组的肋片不再呈正上方或者正下方正对。
在其中一些优选实施例中，使上下相邻层的肋片组交错排列设置后，使下层肋片组中的任一肋片的最高位置高于上层肋片组中的肋片的最低位置，但不高于上层肋片组中的肋片的最高位置。如图6所示，下层肋片组中的任一肋片302，其顶端位于上层肋片组中的相邻的肋片301和肋片303之间，肋片302的顶端的水平高度高于肋片301和肋片303的底端的水平高度。
当肋片301和肋片303的底端不在同一水平高度时，使肋片302的顶端的水平高度高于肋片301和肋片303中的底端位置的最高者。
当肋片301和肋片303的顶端不在同一水平高度时，使肋片302的顶端的水平高度不超出肋片301和肋片303中的顶端位置的最低者。
在一些实施例中，换热管2可设置为单管结构，其包括一螺旋管，螺旋管的一端开口位于另一端开口的上方，螺旋管的一端自壳体外部穿入壳体的上部外壁后围绕壳体内壁螺旋而下，另一端从壳体的下部外壁穿出。可根据需要设置任一端开口为导热油入口，或者设置为导热油出口，对应的，另一端则为导热油出口，或者导热油入口。
在另一些实施例中，换热管为多管结构，其包括至少两个螺旋管，至少两个螺旋管设置于壳体内壁后呈上下堆叠后整体螺旋而下，任一螺旋管的一端自壳体外部穿入壳体的上部外壁后围绕壳体内壁螺旋而下，另一端从壳体的下部外壁穿出。在其中一些优选实施例中，换热管2的所有的螺旋管的位于上方的开口通过一汇流管相互连通，或者，位于下方的开口均通过另一汇流管相互连通。图1所示结构可视为双管结构。两个螺旋管的上方的开口通过汇流管401连通，并且下方的开口通过汇流管402连通。
其中，汇流管的结构可做如下设置：其具有一个进口和一个出口，其内中空，在其侧壁上设有用于连接换热管的开口的接口。
本实用新型按如上设置，使任一螺旋管的一端开口连接到汇流管的分支接口上，汇流管自身设有进出接口，此种情况下，可根据实际需要将任一汇流管作为统一的导热油入口，同时将另一汇流管作为导热油出口；或者，通过阀门控制任一螺旋管的启闭，实现部分螺旋管单独控制；或者，将其中一汇流管的进出接口封闭后使其作为一个堵头，在这种情况下，另一汇流管应当设置可隔离各个螺旋管开口的阀门，从而使其中至少一个螺旋管的开口作为导热油入口，另外的螺旋管的开口作为导热油出口。
在一些可能的优选实施例中，可设置双螺旋管构成双盘管结构，利用汇流管将位于下方的两个螺旋管的开口连通后再全部封闭，从而使两个螺旋管位于上方的开口中的一个开口作为导热油入口、另一个开口作为导热油出口。
本实用新型工作时，换热管内导热油匀速流动，换热管外位于壳体内腔中有高温气体从内腔上方开口流进，下方开口流出(沿换热管切向方向流过)。此过程高温气体与换热管及肋片接触，进行辐射换热。由于温差的原因，高温气体将热量传递给换热管外壁和肋片外表面，此过程为辐射换热和对流换热；换热管外壁再将热量传递到内壁，此过程为热传导；内壁温度高于其内流经的导热油，则内壁将热量传递给导热油，此过程为对流换热。高温气体中的部分气体会直接从壳体内腔自上而下流过，而没有机会与换热管外壁进行热交换，但是通过在换热管外壁设置肋片，使这部分高温气体有机会接触到肋片表面，从而与肋片进行热交换，这部分热量再经由肋片被传递至换热管，最后与导热油进行换热。肋片的设置相当于扩大了换热管的接触面积，同时由于肋片的片状竖排结构，对于壳体内腔的气流的阻碍影响较小。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种盘管式换热装置，包括壳体和换热管，所述换热管设置于所述壳体的内壁，其特征在于，所述换热管为盘管结构，其自上而下呈螺旋形盘绕于所述壳体的内壁，所述换热管上设有肋片，所述肋片为金属制成的肋片，且竖直设置于所述换热管的外壁。
2.根据权利要求1所述的一种盘管式换热装置，其特征在于，所述换热管外壁设有至少两个所述肋片。
3.根据权利要求2所述的一种盘管式换热装置，其特征在于，至少两个所述肋片相互之间间隔一定距离环绕设置于所述换热管外壁上。
4.根据权利要求3所述的一种盘管式换热装置，其特征在于，相邻的所述肋片之间的间隔距离相等，从而使所述换热管外壁上的肋片呈均匀分布结构。
5.根据权利要求2所述的一种盘管式换热装置，其特征在于，所述换热管外壁上自上而下设有至少两层肋片组，任一层所述肋片组包括至少两个所述肋片。
6.根据权利要求5所述的一种盘管式换热装置，其特征在于，同一层所述肋片组中的肋片均匀分布于所述换热管外壁。
7.根据权利要求5或6所述的一种盘管式换热装置，其特征在于，上下相邻层的所述肋片组中的肋片为交错排列设置，任一层所述肋片组中的任一肋片所在的竖直位置介于和其上下相邻的另一层所述肋片组中的两片肋片所在的竖直位置之间。
8.根据权利要求1至6任一项所述的一种盘管式换热装置，其特征在于，所述换热管为单管结构，其包括一螺旋管，所述螺旋管的一端开口位于另一端开口的上方，所述螺旋管的一端自所述壳体外部穿入所述壳体的上部外壁后围绕所述壳体内壁螺旋而下，另一端从所述壳体的下部外壁穿出。
9.根据权利要求1至6任一项所述的一种盘管式换热装置，其特征在于，所述换热管为多管结构，其包括至少两个螺旋管，至少两个所述螺旋管设置于所述壳体内壁后呈上下堆叠后整体螺旋而下，任一所述螺旋管的一端自所述壳体外部穿入所述壳体的上部外壁后围绕所述壳体内壁螺旋而下，另一端从所述壳体的下部外壁穿出。
10.根据权利要求9所述的一种盘管式换热装置，其特征在于，所述换热管的所有的所述螺旋管的位于上方的开口通过一汇流管相互连通，或者，位于下方的开口通过另一汇流管相互连通。
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|---|---|---|---|---|
| CN112892043A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-04 | 浙江山鹰纸业有限公司 | 移动式空气冷却过滤装置及使用方法 |
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2020
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201208 Address after: 201406 No. 6978, Pu Xing Road, South Bridge Town, Shanghai, Fengxian District Patentee after: GTS ENERGY TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co.,Ltd. Address before: Workshop 1, building 2, No.75, Lane 6695, Puxing Road, Qingcun Town, Fengxian District, Shanghai, 201414 Patentee before: GTS POWER TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 201414 workshop 1, building 2, 75 Lane 6695, Puxing Road, Qingcun Town, Fengxian District, Shanghai Patentee after: JI FEARLESS POWER TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co.,Ltd. Address before: 201414 workshop 1, building 2, 75 Lane 6695, Puxing Road, Qingcun Town, Fengxian District, Shanghai Patentee before: GTS POWER TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201217 Address after: No.6978 Puxing Road, Nanqiao Town, Fengxian District, Shanghai, 201406 Patentee after: GTS ENERGY TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co.,Ltd. Address before: 201414 workshop 1, building 2, 75 Lane 6695, Puxing Road, Qingcun Town, Fengxian District, Shanghai Patentee before: JI FEARLESS POWER TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20201204 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |