CN217654341U - 一种热交换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种热交换器，包含壳体，壳体上设有烟气出口，壳体内设有盘管组件，该盘管组件包含翅片平面盘管和肋片螺旋盘管；翅片平面盘管为平面螺旋形结构，该翅片平面盘管包含基管A和翅片，翅片以环绕方式设置于基管A的外周；肋片螺旋盘管为柱形结构，该肋片螺旋盘管包含基管B和肋条，肋条沿基管B轴线方向设置于基管B的外壁上；翅片平面盘管相对壳体轴线垂直设置并形成对流受热面；肋片螺旋盘管的外壁与壳体内壁紧密相抵并由肋片螺旋盘管内部形成柱形炉膛，该肋片螺旋盘管与翅片平面盘管串联，利用该热交换器解决现有热交换器体积大且换热效率低的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于热能设备技术领域，尤其涉及一种热交换器。
背景技术
目前国内用于热能设备领域采用的热交换器形式多种多样，有多层螺旋盘管结构的，
有蛇形翅片管结构的。根据TSG 11-2020《锅炉安全技术规程》，只有水容积小于30L的结构才不属于特种设备的监管范围，而市面上其他结构的热交换器，如蛇形翅片22管式的，由于弯头弯曲半径的限制，翅片直管之间节距要求比较大，不能使受热面本体体积做的更小，在同样换热量的前提下，很难实现管内水容积小于30L。
为此，如何设计一种既能够提高热交换效率，又体积小的热交换器为本申请需要解决的技术问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种热交换器，解决现有热交换器体积大且换热效率低的问题。
本实用新型提供了一种热交换器，热交换器，包含壳体(1)，所述壳体(1)上设有烟气出口(11)，其特征在于，所述壳体(1)内设有盘管组件，该盘管组件包含至少一组翅片平面盘管(2)和至少一组肋片螺旋盘管(3)，也即所述盘管组件由翅片平面盘管(2)和肋片螺旋盘管(3)组合而成；所述翅片平面盘管(2)为平面螺旋形结构，该翅片平面盘管(2)包含基管A(21)和翅片(22)，所述翅片(22)以环绕方式设置于所述基管A(21)的外周；所述肋片螺旋盘管(3)为柱形结构，该肋片螺旋盘管(3)包含基管B(31)和肋条(32)，所述肋条(32)沿所述基管B(31)轴线方向设置于所述基管B(31)的外壁上；所述翅片平面盘管(2)相对所述壳体(1)轴线垂直设置并形成对流受热面；所述肋片螺旋盘管(3)的外壁与所述壳体(1)内壁紧密相抵并由肋片螺旋盘管(3)内部形成柱形炉膛，该肋片螺旋盘管(3)与所述翅片平面盘管(2)串联并形成一贯通水循环管路。
作为本申请的优选方案，所述翅片平面盘管(2)设置有多组，所述肋片螺旋盘管(3)设置有一组，多组所述翅片平面盘管(2)层叠设置并相互串联，所述肋片螺旋盘管(3)与多组所述翅片平面盘管(2)串联。
作为本申请的优选方案，所述肋片螺旋盘管(3)与多组所述翅片平面盘管(2)串联的结构包含：距离壳体(1)上烟气出口(11)最近的翅片平面盘管(2)的外端头连接进水管，距离壳体(1)上烟气出口(11)最远的翅片平面盘管(2)的外端头与所述肋片螺旋盘管(3)的上端头连接，所述肋片螺旋盘管(3)的下端头连接汽水混合物出口。
作为本申请的优选方案，所述基管A(21)的两个端头不设翅片(22)；或，与所述肋片螺旋盘管(3)连接的所述翅片平面盘管(2)的基管A(21)的一端不设翅片(22)。
作为本申请的优选方案，所述基管A(21)的外径为18-38mm，厚度为2.5-4mm；所述基管B(31)的外经为22-38mm，厚度为3-5mm。
作为本申请的优选方案，所述翅片(22)的厚度为0.5-1.5mm，所述翅片(22)的高度不大于基管外径的0.4倍。
作为本申请的优选方案，在基管A(21)上相邻两翅片(22)间的布设距离为2-6mm。
作为本申请的优选方案，所述肋条(32)的高度为3-8mm，所述肋条(32)的厚度为3-5mm。
作为本申请的优选方案，所述基管B(31)与肋条(32)的过渡区形成轧制圆角，圆角半径为1-2mm。
作为本申请的优选方案，所述翅片(22)通过激光焊接在所述基管A(21)的外周并与所述基管A(21)熔透为一整体；所述肋条(32)通过多次冷拔一次热处理成型并与所述基管B(31)为一体结构。
与现有技术相比，本申请中该热交换器的优势在于：本申请该热交换器壳体1内的盘管组件由多组翅片平面盘管2和一组肋片螺旋盘管3组合而成，由于翅片平面盘管2为平面结构，因此利用本申请中的组合盘管能够最大程度的减小热交换器的体积以及减少盘管圈数的使用数量，同时，利用该组合盘管还可增加换热面积，减少热交换器管内的水容积，降低漏水的风险和承压部件运行风险。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的热交换器内部设置有组合盘管的热交换器内部结构示意图。
图2为本实用新型实施例提供的翅片平面盘管多结构示意图。
图3为本实用新型实施例提供的基管A上设有翅片的主视结构示意图。
图4为本实用新型实施例提供的肋片螺旋盘管俯视结构示意图。
图5为本实用新型实施例提供的基管B上设有肋条的主视结构示意图。
附图标记
壳体11，烟气出口11，翅片平面盘管2，基管A21，翅片22，肋片螺旋盘管3，基管B31，肋条32。
具体实施方式
下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型作进一步详细说明，应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而非用作限定本实用新型的范围和及其应用。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上端”、“底部”、“上”、“下”、“外侧”“内侧”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或机构必须有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；同时，在本实用新型的描述中，“至少”的含义包含一个、两个和两个以上。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定外，术语“固定”、“连接”、“安装”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸式连接，还可相对转动连接，或，可以是一体连接，也可以是直接连接，还可以是通过中间媒介间接连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实施例提供了一种热交换器，参见图1，该热交换器包含柱状的壳体1，该壳体1上设有烟气出口11，壳体1内设有盘管组件，该盘管组件从烟气出口11至壳体1底部依次包含至少一组翅片平面盘管2和至少一组肋片螺旋盘管3，也即本实施例中的盘管组件由翅片平面盘管2和肋片螺旋盘管3组合而成。
本实施例所述翅片平面盘管2为蚊香状的平面盘形结构，该翅片平面盘管2包含基管A21和翅片22，参见图2-3，翅片22以螺旋环绕方式设置于基管A21的外周，本实施例中，优选翅片22通过激光焊接在基管A21的外周并与基管A21熔透为一整体，本实施例中，优选基管A21被绕制成蚊香状时，位于相邻基管A21上的翅片22相互交错且相互嵌套设置，如此可减小翅片平面盘管2的体积，同时，增加翅片平面盘管2的热交换效率；所述肋片螺旋盘管3为柱形结构，该肋片螺旋盘管3包含基管B31和肋条32，肋条32沿基管B31轴线方向设置于基管B31的外壁上，本实施例中，优选肋条32通过多次冷拔一次热处理成型并与所述基管B31为一体结构，且基管B31与肋条32的过渡区形成轧制圆角，圆角半径为1-2mm，如此，可增加肋条32与基管B31之间的稳固性，参见图4-5；本实施例中，优选构成基管A21，基管B31和肋条32的材质为锅炉用碳钢钢管或不锈钢无缝钢管，构成翅片22的材质为不锈钢材质。
本实施例中，所述翅片平面盘管2相对壳体1轴线垂直设置，当翅片平面盘管2为多组时，优选该多组翅片平面盘管2层叠设置并相互串联形成对流受热面，也即该多组翅片平面盘管2作为冷水进行端，其中冷水的水流方向与烟气排出相反，本实施例中，多组翅片平面盘管2串联方式不做具体限定，只要能够形成一贯通的输水管路即可；本实施例中，所述翅片22为绕片式翅片或轧片式翅片；肋片螺旋盘管3的外壁与壳体1内壁紧密相抵并由肋片螺旋盘管3内部形成柱形炉膛，当肋片螺旋盘管3为多组时，优选该多组肋片螺旋盘管3相对壳体1轴线水平设置并相互串联；肋片螺旋盘管3与翅片平面盘管2串联并形成一贯通水循环管路，本实施例中，由于肋片螺旋盘管3内部为炉膛，因此肋片螺旋盘管3与翅片平面盘管2串联后形成的是一辐射受热面。
本实施例中，由于受到壳体1体积的限定，因此优选盘管组件包含八组翅片平面盘管2和一组肋片螺旋盘管3，肋片螺旋盘管3与八组翅片平面盘管2串联；本实施例以下对肋片螺旋盘管3与八组翅片平面盘管2串联结构做具体说明：本实施例以下说明中，将距离壳体1上烟气出口11最近的翅片平面盘管2称为第一翅片平面盘管2，依次由上至下排序至第八翅片平面盘管2；将位于翅片平面盘管2螺旋中心部位的端头称为内端头，另一端则称为外端头；将靠近翅片平面盘管2一端的所述肋片螺旋盘管3的端头称为上端头，将另一端头称为下端头；需要说明的是，本实施例为一种优选的实施例，其中的位置描述仅相对本实施例中各附图示意翅片平面盘管2的结构，并不能认为对本实施例的具体限定；
第一翅片平面盘管2的外端头连接进水管，也即该第一翅片平面盘管2的外端头作为冷水进水口，第一翅片平面盘管2的内端头与第二翅片平面盘管2的内端头连接，第二翅片平面盘管2的外端头与第三翅片平面盘管2的外端头连接，也即，各翅片平面盘管2通过内、外端头一进一出串联，第八翅片平面盘管2外端头与肋片螺旋盘管3的上端头连接，该肋片螺旋盘管3的下端头连接汽水混合物出口。
综上可知，本实施例在使用时，冷水从多组翅片平面盘管2串联成的管路流入，炉膛内燃烧产生的烟气从相对冷水流向方向相反烟气出口11排出，在该热交换过程中，肋片螺旋盘管3作为辐射受热面，多组翅片平面盘管2构成的管路作为对流受热面，冷水由翅片平面盘管2对流受热面头部进入，经过一层层强制流动至辐射受热面的炉膛出口，出口为汽水混合物，并经过外置汽水分离器分离成高干度的饱和蒸汽；炉膛内的火焰燃烧后形成的高温烟气于水流动方向相反形成逆流热交换原理，提高换热效率如此可提高热交换率，同时，由于翅片22平面盘的特殊结构，如此能够进一步减少盘管整体的尺寸，增加翅片22面积，提高同等尺寸下盘管的换热能力；因此，利用本实施例中的该组合盘管能够最大程度的减小热交换器的体积以及减少盘管圈数的使用数量，同时，利用该组合盘管还可增加换热面积，减少热交换器管内的水容积。
进一步地，在本实施例中，为了方便各翅片22盘管间相互连接，也为了方便与肋片螺旋盘管3连接，优选基管A21的两个端头不设翅片22。
或者，在本实施例中，为了方便与肋片螺旋盘管3连接，仅在与肋片螺旋盘管3连接的翅片平面盘管2的基管A21的一端不设翅片22。
进一步地，在本实施例中，基管A21的外径为18-38mm，厚度为2.5-4mm；基管B31的外经为22-38mm，厚度为3-5mm；也即基管B31的内径与基管A21的内径尺寸相近，在进行基管A21和基管B31连接时，可使得两者紧密嵌套，降低漏水的风险。
进一步地，在本实施例中，翅片22的厚度为0.5-1.5mm，翅片22的高度不大于基管外径的0.4倍，利用该结构的翅片22可增加基管A21的热交换效率。
进一步地，在本实施例中，为了提高热交换效率，在基管A21上相邻两翅片22间的布设距离为2-6mm。
进一步地，在本实施例中，肋条32的高度为3-8mm，厚度为3-5mm，利用该肋条32可增加基管B31的热交换效率。
以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未做过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的前提下，还可以做出若干改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种热交换器，包含壳体(1)，所述壳体(1)上设有烟气出口(11)，其特征在于，所述壳体(1)内设有盘管组件，该盘管组件包含至少一组翅片平面盘管(2)和至少一组肋片螺旋盘管(3)，也即所述盘管组件由翅片平面盘管(2)和肋片螺旋盘管(3)组合而成；所述翅片平面盘管(2)为平面螺旋形结构，该翅片平面盘管(2)包含基管A(21)和翅片(22)，所述翅片(22)以环绕方式设置于所述基管A(21)的外周；所述肋片螺旋盘管(3)为柱形结构，该肋片螺旋盘管(3)包含基管B(31)和肋条(32)，所述肋条(32)沿所述基管B(31)轴线方向设置于所述基管B(31)的外壁上；所述翅片平面盘管(2)相对所述壳体(1)轴线垂直设置并形成对流受热面；所述肋片螺旋盘管(3)的外壁与所述壳体(1)内壁紧密相抵并由肋片螺旋盘管(3)内部形成柱形炉膛，该肋片螺旋盘管(3)与所述翅片平面盘管(2)串联并形成一贯通水循环管路。
2.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述翅片平面盘管(2)设置有多组，所述肋片螺旋盘管(3)设置有一组，多组所述翅片平面盘管(2)层叠设置并相互串联，所述肋片螺旋盘管(3)与多组所述翅片平面盘管(2)串联。
3.如权利要求2所述的热交换器，其特征在于，所述肋片螺旋盘管(3)与多组所述翅片平面盘管(2)串联的结构包含：距离壳体(1)上烟气出口(11)最近的翅片平面盘管(2)的外端头连接进水管，距离壳体(1)上烟气出口(11)最远的翅片平面盘管(2)的外端头与所述肋片螺旋盘管(3)的上端头连接，所述肋片螺旋盘管(3)的下端头连接汽水混合物出口。
4.如权利要求1-3任一项所述的热交换器，其特征在于，所述基管A(21)的两个端头不设翅片(22)；或，与所述肋片螺旋盘管(3)连接的所述翅片平面盘管(2)的基管A(21)的一端不设翅片(22)。
5.如权利要求1-3任一项所述的热交换器，其特征在于，所述基管A(21)的外径为18-38mm，厚度为2.5-4mm；所述基管B(31)的外经为22-38mm，厚度为3-5mm。
6.如权利要求1-3任一项所述的热交换器，其特征在于，所述翅片(22)的厚度为0.5-1.5mm，所述翅片(22)的高度不大于基管外径的0.4倍。
7.如权利要求1-3任一项所述的热交换器，其特征在于，在基管A(21)上相邻两翅片(22)间的布设距离为2-6mm。
8.如权利要求1-3任一项所述的热交换器，其特征在，所述肋条(32)的高度为3-8mm，所述肋条(32)的厚度为3-5mm。
9.如权利要求1-3任一项所述的热交换器，其特征在于，所述基管B(31)与肋条(32)的过渡区形成轧制圆角，圆角半径为1-2mm。
10.如权利要求1-3任一项所述的热交换器，其特征在于，所述翅片(22)通过激光焊接在所述基管A(21)的外周并与所述基管A(21)熔透为一整体；所述肋条(32)通过多次冷拔一次热处理成型并与所述基管B(31)为一体结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221544366.1U CN217654341U (zh) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 一种热交换器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202221544366.1U CN217654341U (zh) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 一种热交换器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN217654341U true CN217654341U (zh) | 2022-10-25 |
Family
ID=83684274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202221544366.1U Active CN217654341U (zh) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 一种热交换器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN217654341U (zh) |
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2022
- 2022-06-20 CN CN202221544366.1U patent/CN217654341U/zh active Active
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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