CN215984131U - 一种多股流螺旋板式换热器 - Google Patents

Abstract

一种多股流螺旋板式换热器，包括壳体、中心管、分隔件、螺旋板、流体入口接管，分隔件设置在中心管内，将中心管内部空间沿周向分隔为N个独立空间，N为大于3的偶数；螺旋板设置在壳体内并位于中心管外周，螺旋板有N个并沿周向的顺时针或逆时针卷制成N个两两相邻的供换热介质沿其流动的螺旋通道，且N个螺旋通道的内端口与N个独立空间一一对应并连通；流体入口接管设于壳体上，其数量为N‑1个，且第一个流体入口接管同时与第一、第二个独立空间相连通，且与第一、第二个独立空间相对应的两个螺旋通道间隔布置。与现有技术相比，本申请能避免相邻两个流道内均为冷介质或均为热介质的情况。

Description

一种多股流螺旋板式换热器

技术领域

本实用新型属于换热器技术领域，具体涉及一种多股流螺旋板式换热器。

背景技术

传统的螺旋板式换热器只能实现两种介质(一侧冷流、一侧热流)之间的换热，若要实现3种及以上的介质相互间换热，则至少需要2台及以上设备才能实现。

为克服传统的螺旋板式换热器存在的缺陷，专利号为ZL201920743281.8的实用新型专利《一种多股流螺旋板换热器》(授权公告号为CN210070681U)公开了一种多股流螺旋板换热器，主要包括头盖、外壳体、螺旋板、定距柱、介质出入口、流道、中心管以及隔板；所述流道呈螺旋状，由螺旋板环绕围成，流道共有三个，流道之间由螺旋板隔开，螺旋板由定距柱支撑；中心管由隔板分隔为三个独立空间，每个独立空间通过其对应的中心管管壁上开设的长圆孔与对应流道相连通。

上述专利可以提高换热器的整体换热效率。但由于上述专利中的流道为三个，供三种换热介质(为一种热介质、两种冷介质，或一种冷介质、两种热介质)进行换热，换热时，存在相邻两个流道内均为冷介质或均为热介质的情况，进而影响换热效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种多股流螺旋板式换热器，以避免相邻两个流道内均为冷介质或均为热介质的情况。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种多股流螺旋板式换热器，包括：

壳体，呈筒状；

中心管，沿轴向设于壳体中央；

分隔件，设置在中心管内，将中心管的内部空间沿周向分隔为N个独立空间，且各独立空间沿中心管的轴向延伸；所述N为大于3的偶数；

螺旋板，设置在壳体内并位于中心管外周，所述螺旋板有N个并沿周向的顺时针或逆时针卷制成N个两两相邻的供换热介质沿其流动的螺旋通道，各螺旋通道沿壳体轴向延伸，且N个螺旋通道之靠近中心管的内端口与N个独立空间一一对应并连通；

流体入口接管，设于壳体上，以供流体进入壳体内；

其特征在于：所述流体入口接管的数量为N-1个，且第一个流体入口接管同时与所述N个独立空间中的第一个独立空间、第二个独立空间相连通，且与第一个独立空间、第二个独立空间相对应的两个螺旋通道间隔布置；第一个流体入口接管之外的其他流体入口接管分别与第一个独立空间、第二个独立空间之外的其他独立空间一一对应连通。

进一步地，所述分隔件包括有多个相连接的分隔板，各分隔板沿所述中心管的轴向延伸，并沿中心管的周向等间隔分布，从而将中心管的内部空间沿周向等分成N个独立空间。

优选地，所述第一个独立空间、第二个独立空间之对应中心管的第一端敞开而形成有敞口一、敞口二，所述第一个流体入口接管对应上述敞口一、敞口二设于壳体一端的端板上；所述第一个独立空间、第二个独立空间之对应中心管第二端为闭口结构。

优选地，所述N＝4或6。

进一步优选地，在N＝4时，所述分隔件的断面呈“十”字型，从而将中心管的内部空间沿周向等分成四个独立空间，所述第一个独立空间、第二个独立空间呈对角线分布在中心管内，且中心管内之位于第一、第二个独立空间之间的第三个独立空间、第四个独立空间也呈对角线分布，且第三个独立空间、第四个独立空间之对应中心管的第二端敞开而形成有敞口三、敞口四，第三个独立空间、第四个独立空间之对应中心管的第一端为闭口结构，所述壳体另一端的端板上对应上述敞口三、敞口四分别设有第三个流体出口接管、第四个流体出口接管，所述第三个流体出口接管、第四个流体出口接管分别与所述第三个独立空间、第四个独立空间相连通，以供流体从壳体流出；所述壳体的周壁上设有分别与所述第一个独立空间、第二个独立空间相连通的第一个流体出口接管、第二个流体出口接管；同时流体入口接管之第三个流体入口接管、第四个流体入口接管设于所述壳体的周壁上并分别与所述第三个独立空间、第四个独立空间相连通。

进一步优选地，在N＝6时，所述分隔件的断面呈辐射状，从而将中心管的内部空间沿周向等分成六个独立空间，且六个独立空间之第一、第六、第二、第三、第四、第五个独立空间依次沿周向的顺时针或逆时针方向分布，且第四个独立空间之对应中心管的第一端敞开而形成有敞口四，第四个独立空间之对应中心管的第二端为闭口结构，第四个流体入口接管对应敞口四设于所述壳体一端的端板上，从而与第四个独立空间相连通；第三、第五、第六个独立空间之对应中心管的第二端敞开而形成有敞口三、敞口五、敞口六，所述第三、第五、第六个独立空间之对应中心管的第一端均为闭口结构，流体入口接管之第三个流体入口接管、第五个流体入口接管、第六个流体入口接管设于所述壳体另一端的端板上并分别对应上述敞口三、敞口五、敞口六设置，所述第三个流体入口接管、第五个流体入口接管、第六个流体入口接管分别与第三个独立空间、第五个独立空间、第六个独立空间相连通；所述壳体的周壁上设有分别与所述第一个独立空间、第二个独立空间、第四个独立空间相连通的第一个流体出口接管、第二个流体出口接管、第四个流体出口接管；同时所述壳体的周壁上设有分别与第三个独立空间、第五个独立空间、第六个独立空间相连通的第三个流体出口接管、第五个流体出口接管、第六个流体出口接管。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过将流体入口接管的数量设计为N-1个，N为大于3的偶数，且第一个流体入口接管同时与中心管内的第一个独立空间、第二个独立空间相连通，且与第一个独立空间、第二个独立空间相对应的两个螺旋通道间隔布置，如此，当换热介质流体为奇数股时，其中一股换热介质流体能分成两股并分别进入第一个独立空间、第二独立空间内，然后进入两个间隔布置的螺旋通道内与其他换热介质进行换热，如此，能较好地避免当换热介质流体为奇数股时相邻两个流道内均为冷介质或均为热介质的情况，进而进一步提高换热效率；且本申请结构简单，便于实施。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的主视图；

图2为图1的左视图；

图3为本实用新型实施例一的局部结构剖视图(省略壳体)；

图4为本实用新型实施例一的中心管纵向方向上的剖视图；

图5为图4的右视图；

图6为图4的左视图；

图7为本实用新型实施例二的主视图；

图8为图7的左视图；

图9为本实用新型实施例二的局部结构剖视图(省略壳体)；

图10为本实用新型实施例二的中心管纵向方向上的剖视图；

图11为图10的右视图；

图12为图10的左视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例一：

如图1～6所示，为本实用新型的一种多股流螺旋板式换热器的优选实施例一，该多股流螺旋板式换热器包括壳体1、中心管2、分隔件3、螺旋板4、流体入口接管5、流体出口接管6。

其中壳体1呈筒状。中心管2沿轴向设于壳体1中央。分隔件3设置在中心管2 内，将中心管2的内部空间沿周向分隔为四个独立空间20，且各独立空间20沿中心管 2的轴向延伸。具体地，分隔件3包括有两块呈十字型布置的分隔板30，各分隔板30 沿中心管2的轴向(也就是中心管的纵向)延伸，并沿中心管2的周向等间隔分布，从而将中心管2的内部空间沿周向等分成四个独立空间20，这四个独立空间20沿周向的顺时针分别为第一个独立空间21、第三个独立空间23、第二个独立空间22、第四个独立空间24，即第一个独立空间21、第二个独立空间22呈对角线分布在中心管2内，第三个独立空间23、第四个独立空间24也呈对角线分布在中心管2内。同时，第一个独立空间21、第二个独立空间22之对应中心管2的第一端敞开而形成有敞口一211、敞口二221；第一个独立空间21、第二个独立空间22之对应中心管2第二端处均设有盖板7而呈闭口结构。第三个独立空间23、第四个独立空间24之对应中心管2的第二端敞开而形成有敞口三231、敞口四241；第三个独立空间23、第四个独立空间24之对应中心管2的第一端处均设有盖板7而呈闭口结构。

上述螺旋板4设置在壳体1内并位于中心管2外周，该螺旋板4有四块并沿周向的逆时针卷制成四个两两相邻的供换热介质沿其流动的螺旋通道40，四个螺旋通道分别为第一个螺旋通道41、第二个螺旋通道42、第三个螺旋通道43、第四个螺旋通道44，其中第一个、第三个、第二个、第四个螺旋通道依次相邻布置。各螺旋通道40沿壳体1 轴向延伸，且四个螺旋通道40之靠近中心管2的内端口与上述的四个独立空间20一一对应并连通，即第一个螺旋通道41的内端口与第一个独立空间21相连通，第二个螺旋通道42的内端口与第二个独立空间22相连通，第三个螺旋通道43的内端口与第三个独立空间23相连通，第四个螺旋通道44的内端口与第四个独立空间24相连通；四个螺旋通道40的外端口对应壳体1内壁设置。

上述流体入口接管5设于壳体1上，以供流体进入壳体1内；该流体入口接管5 的数量为三个，分别为第一个流体入口接管51、第三个流体入口接管53、第四个流体入口接管54，其中第一个流体入口接管51对应敞口一211、敞口二221设于壳体1一端的端板上，从而与中心管2内的第一个独立空间21、第二个独立空间22相连通，且与第一个独立空间21、第二个独立空间22相对应的两个螺旋通道40间隔布置。第三个流体入口接管53、第四个流体入口接管54设于壳体1的周壁上并分别与第三个独立空间23、第四个独立空间24相连通。

上述流体出口接管6设于壳体1上，以供壳体1内的流体流出；该流体出口接管6 的数量为四个，分别为第一个流体出口接管61、第二个流体出口接管62、第三个流体出口接管63、第四个流体出口接管64。其中，第一个流体出口接管61、第二个流体出口接管62设于壳体1的周壁上并分别与第一个独立空间21、第二个独立空间22相连通。第三个流体出口接管63、第四个流体出口接管64设于壳体1另一端的端板上并分别对应敞口三231、敞口四241设置，从而使得第三个流体出口接管63、第四个流体出口接管64分别与第三个独立空间23、第四个独立空间24相连通。

如此，当需要对三股流体进行换热时，三股流体可为一股冷介质、两股热介质，或，两股冷介质、一股热介质。当三股流体为一股冷介质、两股热介质时，将第一股热介质输入第三个流体入口接管53，然后通过第三个独立空间23进入第三个螺旋通道43内；将第二股热介质输入第四个流体入口接管54，然后通过第四个独立空间24进入第四个螺旋通道44内；将冷介质输入第一个流体入口接管51，且进入第一个流体入口接管51 内的冷介质一分为二，并分别进入中心管的第一个独立空间21和第二个独立空间22，然后分别进入间隔布置的第一个、第二个螺旋通道内，与上述两股热介质进行换热，如此能较好地避免其中两个相邻的螺旋通道内均为热介质的情况。

反之，当三股流体为一股热介质、两股冷介质时，将第一股冷介质输入第三个流体入口接管53，然后通过第三个独立空间23进入第三个螺旋通道43内；将第二股冷介质输入第四个流体入口接管54，然后通过第四个独立空间24进入第四个螺旋通道44内；将热介质输入第一个流体入口接管51，且进入第一个流体入口接管51内的热介质一分为二，并分别进入中心管2的第一个独立空间21和第二个独立空间22，然后分别进入间隔布置的第一个、第二个螺旋通道内，与上述两股冷介质进行换热，如此能较好地避免其中两个相邻的螺旋通道内均为冷介质的情况。

实施例二：

如图7～12所示，为本实用新型的一种多股流螺旋板式换热器的优选实施例二，该多股流螺旋板式换热器包括壳体1、中心管2、分隔件3、螺旋板4、流体入口接管5、流体出口接管6。

其中壳体1呈筒状。中心管2沿轴向设于壳体1中央。分隔件3设置在中心管2 内，将中心管2的内部空间沿周向分隔为六个独立空间20，且各独立空间20沿中心管 2的轴向延伸。具体地，分隔件3包括有六块呈辐射状布置的分隔板30，各分隔板30 沿中心管2的轴向延伸，并沿中心管2的周向等间隔分布，从而将中心管2的内部空间沿周向等分成六个独立空间20，这六个独立空间20沿周向的顺时针依次为第一个独立空间21、第六个独立空间26、第二个独立空间22、第三个独立空间23、第四个独立空间24、第五个独立空间25。同时，第一个独立空间21、第二个独立空间22、第四个独立空间24之对应中心管2的第一端敞开而分别形成有敞口一211、敞口二221、敞口四 241；第一个独立空间21、第二个独立空间22、第四个独立空间24之对应中心管2第二端处均设有盖板7而呈闭口结构。第三个独立空间23、第五个独立空间25、第六个独立空间26之对应中心管2的第二端敞开而形成有敞口三231、敞口五251、敞口六261；第三个独立空间23、第五个独立空间25、第六个独立空间26之对应中心管2的第一端处均设有盖板7而呈闭口结构。

上述螺旋板4设置在壳体1内并位于中心管2外周，该螺旋板4有六块并沿周向的逆时针卷制成六个两两相邻的供换热介质沿其流动的螺旋通道40，六个螺旋通道分别为第一个螺旋通道41、第二个螺旋通道42、第三个螺旋通道43、第四个螺旋通道44、第四个螺旋通道45、第六个螺旋通道46，其中第一个、第六个、第二个、第三个、第四个、第五各螺旋通道依次相邻布置。各螺旋通道40沿壳体1轴向延伸，且六个螺旋通道40之靠近中心管2的内端口与上述的六个独立空间20一一对应并连通，即第一个螺旋通道41的内端口与第一个独立空间21相连通，第二个螺旋通道42的内端口与第二个独立空间22相连通，第三个螺旋通道43的内端口与第三个独立空间23相连通，第四个螺旋通道44的内端口与第四个独立空间24相连通，第五个螺旋通道44的内端口与第五个独立空间24相连通，第六个螺旋通道44的内端口与第六个独立空间24相连通；六个螺旋通道40的外端口对应壳体1内壁设置。

上述流体入口接管5设于壳体1上，以供流体进入壳体1内；该流体入口接管5 的数量为五个，分别为第一个流体入口接管51、第三个流体入口接管53、第四个流体入口接管54、第五个流体入口接管55、第六个流体入口接管56，其中第一个流体入口接管51对应敞口一211、敞口二221设于壳体1一端的端板上，从而与中心管2内的第一个独立空间21、第二个独立空间22相连通，且与第一个独立空间21、第二个独立空间22相对应的两个螺旋通道40间隔布置。第四个流体入口接管54对应敞口四241设于壳体1一端的端板上，从而与第四个独立空间24相连通。第三个流体入口接管53、第五个流体入口接管55、第六个流体入口接管56设于壳体1另一端的端板上并分别对应上述敞口三231、敞口五251、敞口六261设置，从而使得第三个流体入口接管53、第五个流体入口接管55、第六个流体入口接管56分别与第三个独立空间23、第五个独立空间25、第六个独立空间26相连通。

上述流体出口接管6设于壳体1上，以供壳体1内的流体流出；该流体出口接管6 的数量为六个，分别为第一个流体出口接管61、第二个流体出口接管62、第三个流体出口接管63、第四个流体出口接管64、第五个流体出口接管65、第六个流体出口接管 66。其中，第一个流体出口接管61、第二个流体出口接管62、第四个流体出口接管64 设于壳体1的周壁上并分别与第一个独立空间21、第二个独立空间22、第四个独立空间24相连通。第三个流体出口接管63、第五个流体出口接管65、第六个流体出口接管 66设于壳体1的周壁上并分别与第三个独立空间23、第五个独立空间25、第六个独立空间26相连通。

如此，当需要对五股流体进行换热时，五股流体可为二股冷介质、三股热介质，或，两股热介质、三股冷介质。当五股流体为二股冷介质、三股热介质时，将第一股热介质输入第三个流体入口接管53，然后通过第三个独立空间23进入第三个螺旋通道43内；将第二股热介质输入第五个流体入口接管55，然后通过第五个独立空间25进入第五个螺旋通道45内；将第三股热介质输入第六个流体入口接管56，然后通过第六个独立空间26进入第六个螺旋通道46内；将第一股冷介质输入第四个流体入口接管54，然后通过第四个独立空间24进入第四个螺旋通道44内；将第二股冷介质输入第一个流体入口接管51，且进入第一个流体入口接管51内的冷介质一分为二，并分别进入中心管的第一个独立空间21和第二个独立空间22，然后分别进入间隔布置的第一个、第二个螺旋通道内，与上述热介质进行换热，如此能较好地避免其中两个相邻的螺旋通道内均为热介质的情况。

反之，当三股流体为两股热介质、三股冷介质时，将第一股冷介质输入第三个流体入口接管53，然后通过第三个独立空间23进入第三个螺旋通道43内；将第二股冷介质输入第五个流体入口接管55，然后通过第五个独立空间25进入第五个螺旋通道45内；将第三股冷介质输入第六个流体入口接管56，然后通过第六个独立空间26进入第六个螺旋通道46内；将第一股热介质输入第四个流体入口接管54，然后通过第四个独立空间24进入第四个螺旋通道44内；将第二股热介质输入第一个流体入口接管51，且进入第一个流体入口接管51内的热介质一分为二，并分别进入中心管的第一个独立空间21 和第二个独立空间22，然后分别进入间隔布置的第一个、第二个螺旋通道内，与上述冷介质进行换热，如此能较好地避免其中两个相邻的螺旋通道内均为冷介质的情况。

Claims (6)

1.一种多股流螺旋板式换热器，包括：

壳体(1)，呈筒状；

中心管(2)，沿轴向设于壳体(1)中央；

分隔件(3)，设置在中心管(2)内，将中心管(2)的内部空间沿周向分隔为N个独立空间(20)，且各独立空间(20)沿中心管(2)的轴向延伸；所述N为大于3的偶数；

螺旋板(4)，设置在壳体(1)内并位于中心管(2)外周，所述螺旋板(4)有N个并沿周向的顺时针或逆时针卷制成N个两两相邻的供换热介质沿其流动的螺旋通道(40)，各螺旋通道(40)沿壳体(1)轴向延伸，且N个螺旋通道(40)之靠近中心管(2)的内端口与N个独立空间(20)一一对应并连通；

流体入口接管(5)，设于壳体(1)上，以供流体进入壳体(1)内；

其特征在于：所述流体入口接管(5)的数量为N-1个，且第一个流体入口接管(51)同时与所述N个独立空间(20)中的第一个独立空间(21)、第二个独立空间(22)相连通，且与第一个独立空间(21)、第二个独立空间(22)相对应的两个螺旋通道(40)间隔布置；第一个流体入口接管(51)之外的其他流体入口接管(5)分别与第一个独立空间(21)、第二个独立空间(22)之外的其他独立空间(20)一一对应连通。

2.根据权利要求1所述的多股流螺旋板式换热器，其特征在于：所述分隔件(3)包括有多个相连接的分隔板(30)，各分隔板(30)沿所述中心管(2)的轴向延伸，并沿中心管(2)的周向等间隔分布，从而将中心管(2)的内部空间沿周向等分成N个独立空间(20)。

3.根据权利要求1所述的多股流螺旋板式换热器，其特征在于：所述第一个独立空间(21)、第二个独立空间(22)之对应中心管(2)的第一端敞开而形成有敞口一(211)、敞口二(221)，所述第一个流体入口接管(51)对应上述敞口一(211)、敞口二(221)设于壳体(1)一端的端板上；所述第一个独立空间(21)、第二个独立空间(22)之对应中心管(2)第二端均为闭口结构。

4.根据权利要求3所述的多股流螺旋板式换热器，其特征在于：所述N＝4或6。

5.根据权利要求4所述的多股流螺旋板式换热器，其特征在于：在N＝4时，所述分隔件(3)的断面呈“十”字型，从而将中心管(2)的内部空间沿周向等分成四个独立空间(20)，所述第一个独立空间(21)、第二个独立空间(22)呈对角线分布在中心管(2)内，且中心管(2)内之位于第一、第二个独立空间之间的第三个独立空间(23)、第四个独立空间(24)也呈对角线分布，且第三个独立空间(23)、第四个独立空间(24)之对应中心管(2)的第二端敞开而形成有敞口三(231)、敞口四(241)，第三个独立空间(23)、第四个独立空间(24)之对应中心管(2)的第一端为闭口结构，所述壳体(1)另一端的端板上对应上述敞口三(231)、敞口四(241)分别设有第三个流体出口接管(63)、第四个流体出口接管(64)，所述第三个流体出口接管(63)、第四个流体出口接管(64)分别与所述第三个独立空间(23)、第四个独立空间(24)相连通，以供流体从壳体(1)流出；所述壳体(1)的周壁上设有分别与所述第一个独立空间(21)、第二个独立空间(22)相连通的第一个流体出口接管(61)、第二个流体出口接管(62)；同时流体入口接管(5)之第三个流体入口接管(53)、第四个流体入口接管(54)设于所述壳体(1)的周壁上并分别与所述第三个独立空间(23)、第四个独立空间(24)相连通。

6.根据权利要求4所述的多股流螺旋板式换热器，其特征在于：在N＝6时，所述分隔件(3)的断面呈辐射状，从而将中心管(2)的内部空间沿周向等分成六个独立空间(20)，且六个独立空间(20)之第一、第六、第二、第三、第四、第五个独立空间依次沿周向的顺时针或逆时针方向分布，且第四个独立空间(24)之对应中心管(2)的第一端敞开而形成有敞口四(241)，第四个独立空间(24)之对应中心管(2)的第二端为闭口结构，第四个流体入口接管(54)对应敞口四(241)设于所述壳体(1)一端的端板上，从而与第四个独立空间(24)相连通；第三、第五、第六个独立空间之对应中心管(2)的第二端敞开而形成有敞口三(231)、敞口五(251)、敞口六(261)，所述第三、第五、第六个独立空间之对应中心管(2)的第一端均为闭口结构，流体入口接管(5)之第三个流体入口接管(53)、第五个流体入口接管(55)、第六个流体入口接管(56)设于所述壳体(1)另一端的端板上并分别对应上述敞口三(231)、敞口五(251)、敞口六(261)设置，所述第三个流体入口接管(53)、第五个流体入口接管(55)、第六个流体入口接管(56)分别与第三个独立空间(23)、第五个独立空间(25)、第六个独立空间(26)相连通；所述壳体(1)的周壁上设有分别与所述第一个独立空间(21)、第二个独立空间(22)、第四个独立空间(24)相连通的第一个流体出口接管(61)、第二个流体出口接管(62)、第四个流体出口接管(64)；同时所述壳体(1)的周壁上设有分别与第三个独立空间(23)、第五个独立空间(25)、第六个独立空间(26)相连通的第三个流体出口接管(63)、第五个流体出口接管(65)、第六个流体出口接管(66)。

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