CN212778759U - 换热管、换热器管芯及换热器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种换热管，包括沿纵向方向延伸的换热管中空管体和在换热管中空管体两端的换热管进口和换热管出口，换热管中空管体至少在换热管中空管体两端中间的部分具有垂直于管轴线截取的非圆形横截面，非圆形横截面的宽度大于高度；换热管中空管体两端中间的具有非圆形横截面的部分绕一中心轴线缠绕为螺旋状，缠绕为螺旋状的换热管部分的横截面的宽度方向平行于所述中心轴线方向。还公开了包括所述换热管的换热器管芯和换热器。本申请的换热管、换热器管芯以及换热器采用非圆横截面换热管且使得非圆形截面换热管的横截面宽度方向平行于换热器的中心轴线方向，能够减小流体介质的流动阻力以及管后滞留区域，增大换热面积，由此提高换热效率。

Description

换热管、换热器管芯及换热器

技术领域

本实用新型涉及炼油、化工等行业余热回收领域，具体地，涉及一种提高换热效率的换热管、换热器管芯及换热器。

背景技术

缠绕管式换热器是在缠绕芯体与壳体之间的空间内，将换热管按螺旋线形状交替缠绕而成，层间采用一定形状的垫条隔开使之保持一定的间距。由于现有的缠绕管式换热器的传热元件为普通圆管，流体介质在同一层换热管的轴向相邻的上下管外壁间流动时会出现一些流速较低的滞留区域和涡旋，此处的流速比换热管层与层之间的主流区流速小很多，造成局部传热系数减小，且滞留区处形成的漩涡会大大增加流体介质流经壳侧时引起的压降，增加换热器在正常工况下时的泵工。

因此需要改进的、提高换热效率的换热管、换热器管芯及换热器。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供至少部分解决上述问题的换热管、换热器管芯及换热器。

根据本实用新型的一个方面，提供一种换热管，包括沿纵向方向延伸的换热管中空管体和在换热管中空管体两端的换热管进口和换热管出口，所述换热管中空管体至少在换热管中空管体两端中间的部分具有垂直于管轴线截取的非圆形横截面，所述非圆形横截面的宽度大于高度；其中，所述换热管中空管体两端中间的具有非圆形横截面的部分绕一中心轴线缠绕为螺旋状，换热管的缠绕为螺旋状部分的横截面的宽度方向平行于所述中心轴线方向。

通过采用非圆形横截面换热管且使得非圆形截面换热管的横截面宽度方向平行于换热器的中心轴线方向，也就是使得非圆形横截面换热管的横截面宽度方向平行于流体介质流动方向，能够减小流体介质的流动阻力以及相对应流动方向的管后滞留区域，且增大换热面积，由此提高缠绕为螺旋状的换热管的换热效率。

优选地，所述换热管中空管体的内腔包括沿纵向方向延伸的支撑件，用于保持换热管中空管体的内腔。

在具有非圆形横截面的换热管中空管体中设置支撑件能够避免具有非圆形横截面的换热管在螺旋缠绕的过程中变形、扭曲。

优选地，所述支撑件为至少一根支撑管，所述支撑管包括支撑管中空管体和在支撑管中空管体两端的支撑管进口和支撑管出口，所述支撑管的长度大于等于所述换热管的长度。

将具有非圆形横截面的换热管中空管体内的支撑件设置为支撑管，一方面能够避免具有非圆形横截面的换热管在螺旋缠绕的过程中变形、扭曲，另一方面由于支撑管和换热管管腔横截面的不同，相同的介质在其中以不同的流速流通，造成换热量不同而产生温度差异，从而引起支撑管内流体介质与换热管内的流体介质之间的热交换，进一步增强传热，提高换热效率。

优选地，所述支撑管的横截面沿非圆形横截面的宽度方向的侧边至少部分地与所述非圆形横截面的宽度方向的侧边重合。

支撑管可以是具有任意横截面形状的中空管，只要其横截面形状能够在沿非圆形横截面的宽度方向的侧边至少部分地与所述非圆形横截面的宽度方向的侧边重合、起到支撑作用即可。

优选地，所述非圆形横截面的宽度与高度的比不小于2:1，所述非圆形横截面的宽度方向的侧边为平行直线段。

非圆形横截面的宽度与高度的比不小于2:1的换热管更有利于流体介质的阻力、滞留区域的减小以及换热面积的增大，而且，非圆形横截面的宽度方向的侧边为平行直线段的换热管更易于制造。

根据本实用新型另一方面，提供一种换热器管芯，包括上管板和下管板，上管板和下管板分别包括通孔；缠绕芯体，连接上管板和下管板的中心；和换热管层，以缠绕芯体作为中心轴线缠绕设置，一个换热管层中包括至少一根换热管，换热管的上、下端部分别穿过上管板和下管板中的通孔并且与其密封连接，相同换热管层中的换热管以相同的螺旋半径和螺旋角缠绕，其中，所述换热管中的至少一根换热管包括前面所述的具有非圆形横截面的换热管。

通过使用换热效率高的换热管制造换热器管芯，获得的换热器管芯的换热效率也高。

优选地，一个换热管层中包括多根换热管，所述多根换热管还包括圆形横截面的换热管，所述圆形横截面的换热管的外径和所述的非圆形横截面的换热管的高度相同。

采用不同横截面形状的换热管制造换热器管芯，能在不同换热管之间形成湍流，强化对流传热效果，从而提高换热效率。横截面形状不同、具有相同高度的换热管更有利于制造过程中换热管的缠绕排布以及换热管之间的支撑。

优选地，所述至少一个换热管层为多个换热管层，至少靠近缠绕芯体的一个或多个换热管层的换热管为圆形横截面的换热管。

非圆形横截面高度与圆形横截面的外径相等的换热管相比较，非圆形横截面换热管的抗弯强度优于圆形横截面的换热管的抗弯强度，圆形横截面的换热管具有较小的最小弯曲半径，因此将靠近缠绕芯体的换热管层的换热管设置为最小弯曲半径较小的具有圆形横截面的换热管，更有利于换热器管芯的制造。

优选地，具有圆形横截面的换热管的换热管层和具有非圆形横截面的换热管的换热管层间隔设置。

由于不同换热管层之间采用不同形状的换热管易于在换热管层之间形成湍流，能够强化对流传热效果，进一步提高换热效率。

优选地，所述多个换热管层的层之间设置有垫条，所述垫条用于在所述多个换热管层的各层之间以及每一层的换热管的螺旋状部分的各个螺旋之间保持换热管的相对位置，所述垫条沿缠绕芯体或换热管层的周向方向均匀设置，并且具有延伸在换热管的各个螺旋之间的齿。

根据本实用新型的垫条既能在换热管层之间保持换热管的相对位置，又能在换热管的螺旋之间保持并支撑换热管。

优选地，所述多个换热管层的奇数层与偶数层的换热管的缠绕方向相反，所述换热管的长度基本一致。

多个换热管层的奇数层与偶数层的换热管螺旋缠绕方向相反能够在奇数层与偶数层之间产生湍流，进一步提高第二流体介质流动的扰流效果，形成湍流，增强对流传热效果，而换热管的长度基本一致能够确保换热管内的流体介质的压降基本相同。

优选地，所述换热管分为多组，所述多组换热管中的不同组根据需要流通相同或不同的流体介质。

在换热管中通入不同的流体介质能够使换热器管芯适用于更多的换热场合，满足不同的需要。

优选地，所述换热管在上管板或下管板与换热管的螺旋状部分之间依次包括直管段和过渡管段。

直管段的设置有利于换热管的安装和固定，过渡管段能够避免换热管弯曲变形过大。

根据本实用新型的又一方面，提供一种换热器，包括：壳体，沿纵向延伸，包括第一流体介质进口和第一流体介质出口，第二流体介质进口和第二流体介质出口，以及设置在壳体内的根据前面所述的换热器管芯，第一流体介质进口换热管进口、换热管中空内腔、换热管出口和第一流体介质出口形成第一流体介质通道，第二流体介质进口、壳体内部间隙和第二流体介质出口形成第二流体介质通道，第一流体介质通道和第二流体介质通道密封隔离，并且设置为第一流体介质通道内的第一流体介质和第二流体介质通道中的第二流体介质能够通过换热管的管壁进行热交换。

优选地，所述换热器管芯的换热管在上管板或下管板与换热管的螺旋状部分之间依次包括直管段和过渡管段，所述第二介质进口和第二介质出口与所述直管段位置对应设置在壳体上。

综上所述，根据本实用新型的换热管、换热器管芯以及换热器通过采用非圆形横截面换热管且使得非圆形横截面换热管的横截面宽度方向平行于换热器的中心轴线方向，也就是使得非圆形横截面换热管的横截面宽度方向平行于流体介质流动方向，能够减小流体介质的流动阻力以及相对应流动方向的管后滞留区域，增大换热面积，由此提高换热效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本实用新型的缠绕管式换热器的示意性透视图；

图2是根据本实用新型第一实施例的换热器的局部剖视正面视图以及显示换热管排布方式的局部放大剖视图；

图3是沿图2中的截面C-C截取的剖视图；

图4、图5、图6和图7是图2和图3中所示实施例的非圆形横截面换热管的不同横截面形状的示例；

图8是根据本实用新型的第二实施例的缠绕管式换热器的局部剖视正面视图以及显示换热管排布方式的局部放大剖视图；

图9是根据本实用新型的第三实施例的缠绕管式换热器的局部剖视正面视图以及显示换热管排布方式的局部放大剖视图；

图10是根据本实用新型的第四实施例的缠绕管式换热器的局部剖视正面视图以及显示换热管排布方式的局部放大剖视图；

图11是根据本实用新型第五实施例的缠绕管式换热器的示意性透视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“中心”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

图1是根据本实用新型第一实施例的缠绕管式换热器的示意性透视图，其中为了显示内部结构，壳体主体以透明方式显示。

换热器总体以附图标记100显示，换热器100包括壳体101和设置在壳体101内部的换热器管芯102。壳体101沿纵向延伸，包括第一流体介质进口111和第一流体介质出口112，以及第二流体介质进口114和第二流体介质出口113。换热器管芯102包括上管板122和下管板123，上管板122和下管板123分别包括通孔(未标示)；缠绕芯体124，连接上管板122和下管板123的中心；和换热管层，以缠绕芯体124作为中心缠绕设置，一个换热管层中包括至少一根换热管121，图中为了显示清楚，仅示意性地示出两根换热管121。换热管121的上、下端部分别穿过上管板122和下管板123中的通孔并且与其密封连接，相同换热管层中的换热管121以相同的螺旋半径和螺旋角缠绕。

第一流体介质进口111、换热管中空内腔和第一流体介质出口112形成第一流体介质通道，第二流体介质进口114、壳体内部间隙和第二流体介质出口113形成第二流体介质通道，第一流体介质通道和第二流体介质通道密封隔离，并且设置为第一流体介质通道内的第一流体介质和第二流体介质通道中的第二流体介质能够通过换热管121的管壁进行热交换。

换热器管芯102通过围绕缠绕芯体124依次缠绕换热管层形成，在缠绕每一换热管层时，首先确定该换热管层的换热管121的数量、缠绕角度及缠绕方向，同一换热管层中的换热管121的缠绕角度、缠绕方向和缠绕半径相同，且相邻换热管121之间沿中心轴线方向留有一定间隙，以保证换热效果；接着对相邻的外换热管层进行缠绕，同样需要确定该相邻的外换热管层的换热管的数量、缠绕角度及缠绕方向。通常，换热管层的换热管121的数量根据换热要求来确定，而且换热管121的数量还受实际的物理条件限制，例如换热管的半径、换热管螺旋的螺距大小等。相邻的换热管层的缠绕方向相反，这样能进一步提高第二流体介质流动的扰流效果，形成湍流，使换热管121的管外壁介质边界层被减薄和破坏，达到比同向缠绕更好的强化对流传热效果，同时增加换热管121管束的稳定性，避免在第二流体介质流动的作用下发生震荡。不同换热管层的换热管121的长度基本一致，由此确保换热管121中的流体介质的压降基本一致。

换热管121在上管板122或下管板123与换热管121的螺旋状部分之间依次包括直管段和过渡管段，两端为直管段，用于方便穿过位于上管板122和下管板123上的通孔，位于螺旋状部分和直管段之间的为过渡段。直管段的设置有利于换热管121的安装和固定，过渡管段能够避免换热管121弯曲变形过大。第二流体介质进口114和第二流体介质出口113与所述直管段位置对应设置在壳体101上。

图2是图1中所示换热器的局部剖视正面视图以及显示换热管排布方式的局部放大剖视图。图中换热器壳体101正常显示为非透明，并且局部剖切以显示换热器管芯102的缠绕结构。图2中换热器壳体101的局部剖切部分中的圆圈部分以局部放大剖视图显示，该局部放大剖视图示出了换热器管芯102中的换热管层的排布以及换热管层中换热管121的排布，并且更具体地显示出，换热器管芯102中的换热管121具有非圆形横截面。

结合图1和图2，可看到，换热管121包括沿纵向方向延伸的换热管中空管体和在换热管中空管体两端的换热管进口1211和换热管出口(未示出)。所述换热管121的中空管体至少在换热管121的中空管体两端中间的部分具有垂直于管轴线截取的非圆形横截面，所述非圆形横截面的宽度大于高度。其中，所述换热管121的中空管体两端中间的具有非圆形横截面的部分绕一中心(图中显示为绕缠绕芯体124)缠绕为螺旋状，换热管的缠绕为螺旋状部分(即换热管的具有螺旋的部分)的横截面的宽度方向平行于所述中心轴线方向，具体如图2中局部放大剖视图所示。

本实施例中，第一流体介质从第一流体介质进口111通入，从第一流体介质出口112流出，第二流体介质从第二流体介质进口114通入，从第二流体介质出口113流出，由此可见，将换热管121的具有螺旋的部分设置为其非圆形横截面的宽度方向平行于中心轴线方向，即将横截面的宽度方向设置为与第二流体介质的流动方向平行，也就是说，换热管121的具有螺旋的部分的非圆形横截面宽度方向的端部迎着第二流体介质的流动方向设置，这样，由于换热管121的非圆形横截面宽度大于高度，因此与具有相同周长的圆形横截面的换热管相比，第二流体介质在经过换热管121的具有螺旋的部分时，具有较小的阻力及滞留区域，由此，具有非圆形横截面的换热管121提高了有效换热流速，并增大了有效换热面积，而且具有非圆形横截面的换热管121更有利于空间排布，空间利用率更高，可以减小换热器的体积和重量，由此可提高缠绕为螺旋状的具有非圆形横截面的换热管121、包括其的换热器管芯102及换热器100的换热效率。

图3是沿图2中的截面C-C截取的剖视图。结合图3和图2中以圆圈显示的局部放大剖视图部分，可看到，换热器管芯102的换热管层之间设置有垫条125，所述垫条125用于保证所述多个换热管层的各层之间的相对位置，即保证沿换热管层的径向方向的间隙，同时，垫条125还具有延伸到相邻的换热管层中的换热管121之间的沿轴向方向的间隙内的齿1251，即所述齿1251延伸在每一层的换热管121的螺旋状部分的各个螺旋之间，以保证同一换热层中的换热管121的螺旋之间的轴向间隙。由此可见，垫条125能够避免换热管121因第二流体介质流动造成的震荡而使换热管121之间轴向间隙、径向间隙不均匀、从而降低换热效率的问题。

继续参照3，图中还示出，垫条125在换热管层之间沿换热管层的周向方向均匀设置，形成垫条层，在本实施例中，每个垫条层中布置四个垫条125，垫条层的层与层之间沿换热管层的径向方向错位排列，优选45°夹角，保证均匀换热，同时避免位于同一径向的垫条125对第二流体介质的流动造成阻碍。

图4、图5、图6和图7是图1、图2和图3中所示实施例的换热管121的不同非圆形横截面的示例。根据本实用新型该实施例的具有非圆形横截面的换热管121的非圆形横截面可以是图4中所示的矩圆形截面，图5中所示的带圆角的矩形截面，图6中所示的波浪形扁截面，或图7中所示的具有支撑管1213的矩圆形横截面。

根据本实用新型的第一实施例的非圆形横截面换热管121的非圆形横截面不限于图4、图5、图6和图7中所示，只要宽度大于高度的横截面都适用于根据本实用新型的实施例的非圆形横截面换热管121，优选所述非圆形横截面的宽度与高度的比不小于2:1。优选非圆形横截面的宽度方向的侧边为平行直线段，这样的非圆形横截面换热管便于加工。

图7中所示的支撑管1213包括支撑管中空管体和在支撑管中空管体两端的支撑管进口和支撑管出口，支撑管1213的长度大于等于换热管121的长度。设置支撑管1213不仅能够避免具有非圆形横截面的换热管121在螺旋缠绕的过程中变形、扭曲，还可由于支撑管1213和换热管121的管腔截面的不同，相同的介质在其中以不同的流速流通，由于换热量不同而产生温度差异，从而引起支撑管1213内流体介质与换热管121内的流体介质之间的热交换，增强对流传热性能，提高换热效率。

支撑管1213的数量不限于一根，可以是多根。支撑管1213的横截面也不限于图7中所示的圆形横截面，可以是横截面沿换热管121的非圆形横截面的宽度方向的侧边至少部分地与换热管121的非圆形横截面的宽度方向的侧边重合、起到支撑作用的支撑管。支撑管1213也不限于图中所示的圆形截面支撑管，可以是任意形式的支撑在换热管121横截面的宽度方向的侧面之间的不具有中空管体的支撑件，用于保持换热管中空管体的内腔，避免换热管121在围绕前面所述的缠绕芯体124缠绕过程中发生扭曲变形，从而影响换热管121内的流体介质的流通面积。

图2、图3、图4、图5、图6和图7中所描述的实施例的换热管121全部采用非圆形横截面的换热管，该实施例能够充分利用非圆形横截面的换热管的优点，提高换热管、换热器管芯以及换热器的换热效率。

根据本实用新型的原理，与具有圆形横截面换热管的缠绕管式换热器相比较，使用至少一根具有非圆形横截面的换热管替代具有圆形横截面的换热管就会提高原换热器管芯以及换热器的换热效率，而采用具有非圆形横截面的换热管和具有圆形横截面的换热管的不同组合排布，还会具有其他优点，例如，具有圆形横截面的换热管的最小缠绕半径小，靠里的换热管层使用具有圆形横截面的换热管，更方便缠绕；具有圆形横截面的换热管与具有非圆形横截面的换热管交替排布，在换热管之间会产生湍流，促进换热。

下面将参照图8、图9和图10描述采用具有非圆形横截面的换热管和具有圆形横截面的换热管的不同组合排布的实施例。

图8是根据本实用新型的第二实施例的缠绕管式换热器200的局部剖视正面视图以及显示换热管排布方式的局部放大剖视图。本实施例与第一实施例中相同的部件采用相同的附图标记，为了区分，将附图标记的第一位数字增加1。与第一实施例相同的部分不再详细描述。

本实施例与第一实施例的区别仅在于换热管及换热管的排布方式，换热管总体以221标示，具有非圆形横截面的换热管以附图标记221a标示，具有圆形横截面的换热管以附图标记221b标示。

参照图8中以圆圈显示的局部放大剖视图，图中示出，最靠近缠绕芯体224的换热管层中的换热管全部为具有圆形横截面的换热管221b，而外层的换热管层中的换热管全部为具有非圆形横截面的换热管221a，具有非圆形横截面的换热管221a的高度与具有圆形横截面的换热管221b的外径相同，以方便缠绕排布。

具有相同高度与外径的非圆形横截面的换热管221a和圆形横截面的换热管221b相比较，非圆形横截面的换热管221a的弯曲强度高于圆形横截面的换热管221b，因此具有圆形横截面的换热管221b的最小缠绕半径小，靠里的换热管层使用具有圆形横截面的换热管221b，更方便缠绕，而其余换热管层使用具有非圆形横截面的换热管221a，由于减小第二流体介质的滞留区域及阻力，增大换热面积，提高换热器管芯202及换热器200的换热效率。

图8所示的根据本实用新型第二实施例中的换热器200中仅最里层的换热管层使用具有圆形横截面的换热管221b，其余换热管层使用具有非圆形横截面的换热管221a，本实用新型不限于此实施例，也可以靠里的多层使用具有圆形横截面的换热管221b，其余换热管层使用具有非圆形横截面的换热管221a。

图9是根据本实用新型的第三实施例的缠绕管式换热器300的局部剖视正面视图以及显示换热管排布方式的局部放大剖视图。本实施例与第一实施例中相同的部件采用相同的附图标记，为了区分，将附图标记的第一位数字增加2。与第一实施例相同的部分不再详细描述。

本实施例与第一实施例的区别仅在于换热管及换热管的排布方式，换热管总体以321标示，具有非圆形横截面的换热管以附图标记321a标示，具有圆形横截面的换热管以附图标记321b标示。

参照图9中以圆圈显示的局部放大剖视图，图中示出，最靠近缠绕芯体324的换热管层中的换热管全部为具有圆形横截面的换热管321b，然后依次从内向外，与全部具有非圆形横截面的换热管321a的换热管层交替间隔布置。

该第三实施例不仅由于最里层使用具有圆形横截面的换热管321b而更方便制造，其次由于其使用具有非圆形横截面的换热管321a，从而减小第二流体介质的滞留区域及阻力，增大换热面积，提高换热器管芯302及换热器300的换热效率，而且还由于不同换热管层之间采用不同形状的换热管易于在换热管层之间形成湍流，能够强化对流传热效果，因此进一步提高换热效率。

图10是根据本实用新型的第四实施例的缠绕管式换热器400的局部剖视正面视图以及显示换热管排布方式的局部放大剖视图。本实施例与第一实施例中相同的部件采用相同的附图标记，为了区分，将附图标记的第一位数字增加3。与第一实施例相同的部分不再详细描述。

本实施例与第一实施例的区别仅在于换热管及换热管的排布方式，换热管总体以421标示，具有非圆形横截面的换热管以附图标记421a标示，具有圆形横截面的换热管以附图标记421b标示。

参照图10中以圆圈显示的局部放大剖视图，图中示出，每一换热管层中，具有圆形横截面的换热管421b和具有非圆形横截面的换热管421a交替布置，这样，不仅在换热管层之间，而且在同一换热管层的不同换热管之间形成湍流。

该第四实施例不仅由于使用具有非圆形横截面的换热管421a，减小第二流体介质的滞留区域及阻力，增大换热面积，提高换热器管芯402及换热器400的换热效率，而且由于同一换热管层中采用不同形状的换热管，在换热管层之间以及在同一换热管层的不同换热管之间形成湍流，而能够强化对流传热效果，因此进一步提高换热效率。

图11是根据本实用新型第五实施例的缠绕管式换热器500的示意性透视图。本实施例与第一实施例中相同的部件采用相同的附图标记，为了区分，将附图标记的第一位数字增加4。与第一实施例相同的部分不再详细描述。

本实施例与第一实施例的区别在于壳体501还包括第三流体介质进口515、第三流体介质出口516，由此将换热管521分为两组，一组流通第一流体介质，另一组流通第三流体介质，以满足不同的换热需要。

具体地，图11中示意性示出，位于内层的换热管进口5213和换热管出口5214分别与第一流体介质进口511和第一流体介质出口512流体连通，位于外层的换热管进口5211和换热管出口5212分别与第三流体介质进口515和第三流体介质出口516流体连通。

相较于第一至第四实施例，第五实施例适用于三种流体介质的换热器，应用范围更广。还可根据需要设置成适用于多种流体介质的换热器，例如用于大尺寸的缠绕管式换热器。

综上所述，由于第二流体介质流经换热管时会在管后形成流速较低的滞留区域，影响换热效果，另外该区域形成的涡旋也是造成第二流体介质动能损失的主要因素，根据本实用新型的换热管减小了滞留区域及该区域造成的动能损失，进而减小了第二介质流动时的压降，有效减薄了换热管外壁的流动边界层和热边界层，从而提高了换热管、采用该换热管的换热器管芯及换热器的传热性能，进而提高了换热效率。本实用新型尤其适用于小温差的高效传热。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (15)

1.一种换热管，其特征在于，包括沿纵向方向延伸的换热管中空管体和在换热管中空管体两端的换热管进口和换热管出口，所述换热管中空管体至少在换热管中空管体两端中间的部分具有垂直于管轴线截取的非圆形横截面，所述非圆形横截面的宽度大于高度；其中，所述换热管中空管体两端中间的具有非圆形横截面的部分绕一中心轴线缠绕为螺旋状，换热管的缠绕为螺旋状部分的横截面的宽度方向平行于所述中心轴线方向。

2.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于，所述换热管中空管体的内腔包括沿纵向方向延伸的支撑件，用于保持换热管中空管体的内腔。

3.根据权利要求2所述的换热管，其特征在于，所述支撑件为至少一根支撑管，所述支撑管包括支撑管中空管体和在支撑管中空管体两端的支撑管进口和支撑管出口，所述支撑管的长度大于等于所述换热管的长度。

4.根据权利要求3所述的换热管，其特征在于，所述支撑管的横截面沿非圆形横截面的宽度方向的侧边至少部分地与所述非圆形横截面的宽度方向的侧边重合。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的换热管，其特征在于，所述非圆形横截面的宽度与高度的比不小于2:1，所述非圆形横截面的宽度方向的侧边为平行直线段。

6.一种换热器管芯，其特征在于，包括上管板和下管板，上管板和下管板分别包括通孔；缠绕芯体，连接上管板和下管板的中心；和换热管层，以缠绕芯体作为中心缠绕设置，一个换热管层中包括至少一根换热管，换热管的上、下端部分别穿过上管板和下管板中的通孔并且与其密封连接，相同换热管层中的换热管以相同的螺旋半径和螺旋角缠绕，其中，所述换热管中的至少一根换热管包括根据权利要求1-5中任一项所述的具有非圆形横截面的换热管。

7.根据权利要求6所述的换热器管芯，其特征在于，一个换热管层中包括多根换热管，所述多根换热管还包括具有圆形横截面的换热管，所述具有圆形横截面的换热管的外径和所述具有非圆形横截面的换热管的高度相同。

8.根据权利要求6所述的换热器管芯，其特征在于，所述至少一个换热管层为多个换热管层，至少靠近缠绕芯体的一个或多个换热管层的换热管为具有圆形横截面的换热管。

9.根据权利要求8所述的换热器管芯，其特征在于，具有圆形横截面的换热管的换热管层和具有非圆形横截面的换热管的换热管层间隔设置。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的换热器管芯，其特征在于，所述多个换热管层的层之间设置有垫条，所述垫条用于在所述多个换热管层的各层之间以及每一层的换热管的螺旋状部分的各个螺旋之间保持换热管的相对位置，所述垫条沿缠绕芯体或换热管层的周向方向均匀设置，并且具有延伸在换热管的各个螺旋之间的齿。

11.根据权利要求8或9所述的换热器管芯，其特征在于，所述多个换热管层的奇数层与偶数层的换热管的螺旋缠绕方向相反，所述换热管的长度基本一致。

12.根据权利要求6-9中任一项所述的换热器管芯，其特征在于，所述换热管分为多组，所述多组换热管中的不同组根据需要流通相同或不同的流体介质。

13.根据权利要求6-9中任一项所述的换热器管芯，其特征在于，所述换热管在上管板或下管板与换热管的螺旋状部分之间依次包括直管段和过渡管段。

14.一种换热器，其特征在于，包括：壳体，沿纵向延伸，包括第一流体介质进口和第一流体介质出口，第二流体介质进口和第二流体介质出口，以及设置在壳体内的根据权利要求6-13中任一项所述的换热器管芯，第一流体介质进口、换热管中空内腔和第一流体介质出口形成第一流体介质通道，第二流体介质进口、壳体内部间隙和第二流体介质出口形成第二流体介质通道，第一流体介质通道和第二流体介质通道密封隔离，并且设置为第一流体介质通道内的第一流体介质和第二流体介质通道中的第二流体介质能够通过换热管的管壁进行热交换。

15.根据权利要求14所述的换热器，其特征在于，所述换热器管芯为根据权利要求13所述的换热器管芯，所述第二流体介质进口和第二流体介质出口与所述直管段位置对应设置在壳体上。

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