CN214308273U - 绕管式换热器及制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及制冷技术领域，特别是涉及绕管式换热器及制冷系统。一种绕管式换热器，包括筒体、第一封盖、第二封盖、中心筒及多根换热管，筒体内具有筒腔，中心筒设于所述筒腔内，多根换热管分层环绕中心筒外并呈螺旋状，换热管用于供管程介质流动，第一封盖及第二封盖分别设于筒体的两端，换热管的进口及出口分别靠近第二封盖及第一封盖设置；中心筒的一端伸出第二封盖外，另一端靠近第一封盖设置，多根换热管的出口均与中心筒连通，以使管程介质从中心筒流出所述筒体外。本实用新型的优点在于：通过中心筒使得管程介质转向，从而保证管程介质同侧进出，且能够减小绕管式换热器的整体体积。

Description

绕管式换热器及制冷系统

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，特别是涉及绕管式换热器及制冷系统。

背景技术

绕管式换热器安装于制冷系统中，用于进行热交换，多根换热管螺旋式地缠绕于中心筒外，具有结构紧凑、换热效果好的特点。

现有的绕管式换热器，需要将管程介质的进出口设置为同侧以适应单侧进出的制冷空调机组的结构，因此通常需要设置进管及出管使得管程介质能够转向，则会造成绕管式换热器体积庞大。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种绕管式换热器，技术方案如下：

一种绕管式换热器，包括筒体、第一封盖、第二封盖、中心筒及多根换热管，所述筒体内具有筒腔，所述中心筒设于所述筒腔内，多根所述换热管分层环绕所述中心筒外并呈螺旋状，所述换热管用于供管程介质流动，所述第一封盖及所述第二封盖分别设于所述筒体的两端，所述换热管的进口及出口分别靠近所述第二封盖及所述第一封盖设置；所述中心筒的一端伸出第二封盖外，另一端靠近所述第一封盖设置，多根所述换热管的出口均与所述中心筒连通，以使所述管程介质从所述中心筒流出所述筒体外。

如此设置，通过所述中心筒使得管程介质转向，从而保证管程介质同侧进出，充分利用中心筒的空间，能够减小绕管式换热器的整体体积。

在其中一个实施例中，所述筒体内设有第一管板，所述第一管板与所述第一封盖之间形成封盖腔，所述封盖腔与所述中心筒连通，所述第一管板上开设有多个与所述封盖腔连通的第一固定孔，多根所述换热管的出口分别一一对应地连接于所述第一固定孔内。

在其中一个实施例中，所述绕管式换热器还包括分液组件，所述第二封盖上开设有开口，所述分液组件设于所述开口内，所述分液组件分别连接于多根所述换热管的进口。

如此设置，能够使得管程介质能够均匀地分配给各根换热管内。

在其中一个实施例中，所述分液组件为分液头，所述分液头上开设多个分液孔，多个分液孔一一对应与所述换热管的进口焊接连接。

如此设置，能够加强分液的均匀性。

在其中一个实施例中，所述开口内设有第二管板以形成分液组件，所述第二管板上开设有多个第二固定孔，多根所述换热管的进口分别一一对应地胀接于所述第二固定孔内。

在其中一个实施例中，所述中心筒与所述换热管之间，以及相邻层的所述换热管之间均设有垫条。

如此设置，在管程介质通过中心筒回流时，垫条能够保证中心筒与换热管之间的间距，以及各层换热管之间的间距，能够使得壳程介质能够在中心筒外周侧流动，以及在各层换热管的间隙中流动，以保证管程介质与壳程介质充分换热。

在其中一个实施例中，远离所述中心筒的换热管与所述筒体内壁之间设有包扎筒，所述包扎筒环绕所述换热管的外周侧设置。

如此设置，对于壳程介质起到导流作用。

在其中一个实施例中，所述换热管内壁上设有螺纹。

如此设置，能够增加换热管的换热面积。

在其中一个实施例中，每相邻两层的所述换热管的螺旋方向相反。

如此设置，能够强化换热管之间壳侧流体的紊流度，强化换热。

本实用新型还提供如下技术方案：

一种制冷系统，包括上述的绕管式换热器。

与现有技术相比，本实用新型提供的绕管式换热器，通过将中心筒与换热管的出口连通，管程介质从中心筒流出，使得管程介质能够同侧进出，以满足制冷系统的结构要求，制冷系统厂家无需修改其本身的结构，且利用中心筒回流，能够减小绕管式换热器的体积。

附图说明

图1为本实用新型提供的绕管式换热器的结构剖视图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为绕管式换热器的立体图；

图4为去掉筒体及第一封盖的绕管式换热器的结构示意图；

图5为去掉筒体的绕管式换热器的结构示意图。

图中各符号表示含义如下：

100、绕管式换热器；10、筒体；11、筒腔；12、壳程进管；13、壳程出管；14、第一管板；141、封盖腔；142、第一固定孔；20、第一封盖；30、第二封盖；31、开口；40、中心筒；50、换热管；51、垫条；52、包扎筒；60、分液组件；61、分液头；611、分液孔；612、进液头；613、出液头；614、分液锥体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1至图5，本实用新型提供的一种绕管式换热器100，该绕管式换热器100安装于制冷系统中，用于进行换热。

具体地，绕管式换热器100包括筒体10、第一封盖20、第二封盖30、中心筒40及多根换热管50，筒体10内具有筒腔11，中心筒40及换热管50设于筒腔11内，多根换热管50呈螺旋式且分层地环绕于中心筒40外侧，螺旋状能够加强换热管50的抗震性并缓解不同温度造成的伸缩应力，第一封盖20及第二封盖30分别盖设于筒体10的两端，以密封筒体10。

筒体10上设有壳程进管12及壳程出管13，壳程进管12与壳程出管13分别与筒腔11连通，壳程进管12靠近第一封盖20设置，壳程出管13靠近第二封盖30设置，壳程介质从壳程进管12进入，与管程介质换热后，从壳程出管13流出。需要说明的是，在本实施例中，管程介质可为制冷剂，壳程介质可为水，根据介质性质的不同，选择合适的介质走管程，另一种介质走壳程。

第二封盖30上开设有开口31，管程介质从开口31内进入换热管50的进口，跟壳程介质形成逆流换热，以加强换热效果。

优选地，壳程进管12与壳程出管13分别位于筒体10中轴线的两侧，即，若壳程进管12位于筒体10上靠近上方的位置，则壳程出管13位于筒体10上靠近下方的位置。如此设置，能够减少壳程介质的流动死区。

进一步地，中心筒40的一端贯穿第二封盖30并伸出第二封盖30外，另一端靠近第一封盖20设置，中心筒40与多根换热管50的出口均连通，以使管程介质从换热管50的进口流入，与壳程介质换热后，通过换热管50的出口进入中心筒40，从中心筒40内流出。如此设置，中心筒40既起到了支撑换热管50的作用，又能够管程介质同侧进出，充分利用了中心筒40。

请参见图4，筒体10内设有第一管板14，第一管板14与第一封盖20形成封盖腔141，第一管板14上开设有多个与封盖腔141连通的第一固定孔142，多根换热管50的出口分别一一对应地连接于第一固定孔142内，中心筒40靠近第一封盖20的一端伸入封盖腔141内，并与封盖腔141连通。在本实施例中，多根换热管50的出口胀接于第一固定孔142内，在其他实施例中，多根换热管50的出口还可焊接于第一固定孔142内。

请参见图1，中心筒40靠近第一封盖20的一端与第一封盖20的内壁间隔设置，以使管程介质能够从封盖腔141内进入中心筒40，从中心筒40的另一端流出。

相邻两层的换热管50相互间隔设置，沿着中心筒40的径向，相邻层的换热管50之间的间隙为1mm～3mm，相邻层之间的间隙用于供壳程介质流动，以使管程介质与壳程介质充分换热。可以理解，若相邻层的换热管50的间隙太小，则壳程介质无法流动，或壳程介质流速太大增加流动阻力，若相邻层的换热管50的间隙太大，则会降低壳介质的流速，降低换热系数。相邻层的换热管50之间的间隙为可为1mm、1.5mm、1.8mm、2mm、2.5mm、3mm或1mm～3mm之间的任意数值。

进一步地，相邻的两层换热管50之间设有垫条51，以分隔各层换热管50，使得相邻换热管50之间保持间距，同时起到固定换热管50的作用，以及，靠近中心筒40的换热管50与中心筒40之间也设有垫条51，以使管程介质能够在中心筒40的外侧流动，从而使得管程介质在中心筒40内流动时，还能够与管程介质进行热交换。

优选地，相邻两层的换热管50的螺旋方向相反，以强化换热管之间壳程介质的紊流度，强化换热。

最外层的换热管50与筒体10的内壁之间设有包扎筒52，包扎筒52缠绕最外层的换热管50外，包扎筒52固定于筒体10的内壁上，包扎筒52起到导流作用，防止壳程介质从最外层的换热管50与筒体10的内壁之间旁通，从而影响换热效果，同时也起到防止筒体10的内壁与换热管50之间的摩擦，防止换热管50被摩擦破裂从而产生泄漏。

换热管50内壁上设有螺纹(图未示)，增加换热管50的换热面积。

请参见图1、图3及图5，绕管式换热器100还包括分液组件60，分液组件60设于开口31内，用于对于管程介质进行分液，使得管程介质能够均匀地分配至各根换热管50内。

在其中一个实施方式中，分液组件60为分液头61，分液头61上开设有多个分液孔611，多根换热管50的进口分别一一对应地焊接于分液孔611上。

分液头61包括进液头612、出液头613及分液锥体614，进液头612、出液头613及分液锥体614一体成型设置，分液锥体614位于进液头612与出液头613之间，进液头612设于开口31内，进液头612内具有流道(图未示)，用于供管程介质的进入，出液头613位于第二封盖30内，出液头613上开设有多个分液孔611，分液孔611从出液头613远离分液锥体614的表面延伸至分液锥体614内，并与进液头612的流道连通，分液孔611的轴线相对分液头61的轴线倾斜设置，以使管程介质分配均匀。

在另外的实施例中，开口31内设有第二管板(图未示)以形成分液组件60，第二管板上开设有多个第二固定孔(图未示)，多根换热管50的进口分别一一对应地胀接于第二固定孔内。

本实用新型还提供一种制冷系统，包括上述的绕管式换热器100。

在工作过程中，管程介质自分液组件60进入，经分液组件60均匀分液后，进入各根换热管50的进口内，管程介质作螺旋状流动，壳程介质自壳程进管12中进入，进入各层换热管50的间隙中，与管程介质进行换热，管程介质从换热管50的出口进入封盖腔141内，并从封盖腔141内进入中心筒40内，从中心筒40的另一端流出，进入制冷系统的管道中，通过中心筒40的回流，实现管程介质同侧进出。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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 (10)

1.一种绕管式换热器，包括筒体(10)、第一封盖(20)、第二封盖(30)、中心筒(40)及多根换热管(50)，所述筒体(10)内具有筒腔(11)，所述中心筒(40)设于所述筒腔(11)内，多根所述换热管(50)分层环绕所述中心筒(40)外并呈螺旋状，所述换热管(50)用于供管程介质流动，所述第一封盖(20)及所述第二封盖(30)分别设于所述筒体(10)的两端，所述换热管(50)的进口及出口分别靠近所述第二封盖(30)及所述第一封盖(20)设置；

其特征在于，所述中心筒(40)的一端伸出第二封盖(30)外，另一端靠近所述第一封盖(20)设置，多根所述换热管(50)的出口均与所述中心筒(40)连通，以使所述管程介质从所述中心筒(40)流出所述筒体(10)外。

2.根据权利要求1所述的绕管式换热器，其特征在于，所述筒体(10)内设有第一管板(14)，所述第一管板(14)与所述第一封盖(20)之间形成封盖腔(141)，所述封盖腔(141)与所述中心筒(40)连通，所述第一管板(14)上开设有多个与所述封盖腔(141)连通的第一固定孔(142)，多根所述换热管(50)的出口分别一一对应地连接于所述第一固定孔(142)内。

3.根据权利要求1所述的绕管式换热器，其特征在于，所述绕管式换热器还包括分液组件(60)，所述第二封盖(30)上开设有开口(31)，所述分液组件(60)设于所述开口(31)内，所述分液组件(60)分别连接于多根所述换热管(50)的进口。

4.根据权利要求3所述的绕管式换热器，其特征在于，所述分液组件(60)为分液头(61)，所述分液头(61)上开设多个分液孔(611)，多个分液孔(611)一一对应与所述换热管(50)的进口焊接连接。

5.根据权利要求3所述的绕管式换热器，其特征在于，所述开口(31)内设有第二管板以形成分液组件(60)，所述第二管板上开设有多个第二固定孔，多根所述换热管(50)的进口分别一一对应地胀接于所述第二固定孔内。

6.根据权利要求1所述的绕管式换热器，其特征在于，所述中心筒(40)与所述换热管(50)之间，以及相邻层的所述换热管(50)之间均设有垫条(51)。

7.根据权利要求1所述的绕管式换热器，其特征在于，远离所述中心筒(40)的换热管(50)与所述筒体(10)内壁之间设有包扎筒(52)，所述包扎筒(52)环绕所述换热管(50)的外周侧设置。

8.根据权利要求1所述的绕管式换热器，其特征在于，所述换热管(50)内壁上设有螺纹。

9.根据权利要求1所述的绕管式换热器，其特征在于，每相邻两层的所述换热管(50)的螺旋方向相反。

10.一种制冷系统，其特征在于，包括如权利要求1～9任意一项所述的绕管式换热器。

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