CN219454752U - 一种缠绕管换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种缠绕管换热器，包括管箱、换热管和减震气囊。管箱呈圆柱状且水平设置，管箱底部设有固定管箱的支撑机构。换热管安装至管箱内部，换热管包括呈螺旋状设置的热流管和冷流管，热流管和冷流管的结构相同且数量一致，以提高热流管与冷流管之间的热交换效率。减震气囊设于换热管和管箱之间，减震气囊包裹换热管，减震气囊变形以填充至相邻的换热管之间，减震气囊的充放气口处安装有压力检测器和气泵，压力检测器通过气泵控制减震气囊的气压平衡，以对换热管起到减震和保护作用。

Description

一种缠绕管换热器

技术领域

本实用新型属于换热器技术领域，具体涉及一种缠绕管换热器。

背景技术

缠绕管换热器相对于普通的列管式换热器具有不可比拟的优势，适用温度范围广、适应热冲击、热应力自身消除、紧凑度高，由于自身的特殊构造，使得流场充分发展，不存在流动死区，也是是一款高效紧凑的换热器，不但可以利用余热，在节能环保方面也具有很重要的作用。

缠绕管换热器一般将换热管安装至管箱中，由于换热管布局结构复杂，通常在换热管外壁包扎钢带以使换热管固定至管箱内。在缠绕管换热器的工作过程中，换热机组的外震、换热管内流体流速产生的震动以及换热管内流体冷热变化形成的换热管的变形，都会使换热管与管箱连接不稳定，增加换热管相对管箱的振动幅度，影响缠绕管换热器的正常工作，降低缠绕管换热器的使用寿命。

实用新型内容

针对上述的不足，本实用新型提供了一种缠绕管换热器，通过在管箱和换热管之间安装减震气囊，换热管挤压减震气囊以使减震气囊变形，增加换热管与减震气囊的接触面积，有效对换热管起到减震作用，增加管箱内的换热管的稳定性，减小管箱内换热管的振动幅度，以增加缠绕管换热器的使用寿命。在减震气囊的充放气口处设置压力检测器，通过调节减震气囊内的气压以使减震气囊能够适应换热管的变形，对换热管起到保护作用。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种缠绕管换热器，包括管箱、换热管和减震气囊。管箱呈圆柱状且水平设置，管箱底部设有固定管箱的支撑机构。换热管安装至管箱内部，换热管包括呈螺旋状设置的热流管和冷流管，热流管和冷流管的结构相同且数量一致，以提高热流管与冷流管之间的热交换效率。减震气囊设于换热管和管箱之间，减震气囊包裹换热管，减震气囊变形以填充至相邻的换热管之间，减震气囊的充放气口处安装有压力检测器和气泵，压力检测器通过气泵控制减震气囊的气压平衡，以对换热管起到减震和保护作用。

进一步地，换热管由内向外设置有多层，相邻层的换热管的螺旋方向相反，提高热流管和冷流管之间的换热效率。

进一步地，每层换热管并列设置有偶数个，且热流管和冷流管交替设置，有助于热流管和冷流管之间的热传递，进而提高缠绕管换热器的热交换效率。

进一步地，热流管内的热流体与冷流管内的冷流体的流动方向相反，热流体流动时对热流管的作用力与冷流体流动时对冷流管的作用力相互抵消，减小热流体和冷流体在流动时对换热管造成的震动影响，有助于维持缠绕管换热器的稳定性。

进一步地，各热流管的两端的端部均汇聚连通至一起形成热流进口和热流出口，热流出口具有连通至热流进口的第一回流管路；各冷流管的两端的端部均汇聚连通至一起形成冷流进口和冷流出口，冷流出口具有连通至冷流进口的第二回流管路，实现对热流体和冷流体的二次热交换，以保证流出缠绕管换热器的热流体和冷流体的温度合格。

进一步地，热流出口安装有控制第一回流管路的通断的第一温控开关阀；冷流出口安装有控制第二回流管路的通断的第二温控开关阀，实现对热流体和冷流体的流向的控制。

进一步地，缠绕管换热器还包括连通热流进口的第一流量控制器和连通冷流进口的第二流量控制器，第一流量控制器与第一温控开关阀信号连接，第二流量控制器与第二温控开关阀信号连接，以对流入缠绕管换热器的热流体和冷流体的流速进行控制。

进一步地，支撑机构固定至地面，支撑机构的数量至少为2个，支撑机构顶部具有承载管箱的弧形承载板，弧形承载板内侧贴合有抵接至管箱外壁的减震垫，实现对管箱的稳定支撑。

进一步地，管箱的上方固定有吊钩环，管箱的两侧均具有2个吊钩环，有助于对管箱进行吊装，提高对缠绕管换热器的安装效率。

附图说明

图1用以说明本实用新型中一种缠绕管换热器的一种示意性实施方式的结构示意图；

图2用以说明本实用新型中一种缠绕管换热器的一种示意性实施方式的正剖视图；

图3用以说明图2中A处局部放大示意图；

图4用以说明本实用新型中一种缠绕管换热器的一种示意性实施方式的侧剖视图；

图5用以说明本实用新型中换热管的一种示意性实施方式的布局结构图。

附图标记：

1、管箱；2、换热管；21、热流管；211、热流进口；212、热流出口；213、第一回流管路；22、冷流管；3、减震气囊；31、充放气口；32、压力检测器；33、气泵；4、支撑机构；41、弧形承载板；5、吊钩环。

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，本实用新型实施例中的左、右、上、下、前、后等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态，即产品的行进方向为参考的，而不应该认为是具有限定性的。

另外，还需要说明的是，本实用新型实施例中所提到的“相对运动”等动态用语，不仅是位置上的变动，还包括转动、滚动等位置上没有发生相对变化，但状态却发生改变的运动。

最后，需要说明的是，当组件被称为“位于”或“设置于”另一个组件，它可以在另一个组件上或可能同时存在居中组件。当一个组件被称为是“连接于”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。

如图1至图5所示一种缠绕管换热器，包括管箱1、换热管2和减震气囊3。管箱1呈圆柱状且水平设置，管箱1底部设有固定管箱1的支撑机构4。换热管2安装至管箱1内部，换热管2包括呈螺旋状设置的热流管21和冷流管22，热流管21和冷流管22的结构相同且数量一致，以提高热流管21与冷流管22之间的热交换效率。减震气囊3设于换热管2和管箱1之间，减震气囊3包裹换热管2，减震气囊3变形以填充至相邻的换热管2之间，减震气囊3的充放气口31处安装有压力检测器32和气泵33，压力检测器32通过气泵33控制减震气囊3的气压平衡，以对换热管2起到减震和保护作用。

在一实施例中，由于管箱1呈细长的圆柱状，将管箱1水平放置且在管箱1底部安装支撑机构4，提高了对管箱1固定的稳定性。换热管2位于管箱1内侧，用于对流经换热管2的热流体和冷流体进行热交换。其中，热流管21和冷流管22均呈螺旋状，以使热流体在热流管21内具有较长的移动路径，冷流体在冷流管22内具有较长的流动路径，以提高热流体和冷流体在管箱1内的流动时间，便于热流体和冷流体之间的热交换。

在一实施例中，由于热流管21和冷流管22均呈螺旋状设置，而且换热管2(即热流管21和冷流管22)本身容易变形，因此，换热管2很容易在管箱1内发生振动，当换热管2振动幅度过大时，容易导致换热管2以及连接换热管2的设备损坏，进而造成缠绕管换热器的故障损坏。为此，缠绕管换热器采用减震气囊3包裹换热管2的方式对换热管2进行减震保护，具体地，在换热管2与管箱1的内壁之间安装减震气囊3，减震气囊3易变形，换热管2挤压减震气囊3，使得减震气囊3包裹换热管2的外壁，并填充至螺旋状的换热管2的间隙处，即减震气囊3能够根据换热管2的复杂形状进行对应的变形，以充分抵接至换热管2的外侧面，对换热管2起到减震和保护作用。

其中，压力检测器32能够实时检测减震气囊3内的气压值。当换热管2变形导致换热管2自身膨胀时，换热管2挤压减震气囊3，压力检测器32检测到减震气囊3的气压值超过第一设定值，压力检测器32控制气泵33对减震气囊3进行放气处理，直至减震气囊3内的气压值低于第一设定值。相反，当换热管2变形导致换热管2自身收缩时，换热管2对减震气囊3的挤压力减小，减震气囊3内的压力值降低，压力检测器32检测到减震气囊3的压力值低于第二设定值时，气泵33开启以对减震气囊3进行充气，直至减震气囊3内的压力值高于第二设定值。

优选的，换热管2由内向外设置有多层，相邻层的换热管2的螺旋方向相反，提高热流管21和冷流管22之间的换热效率。

优选的，每层换热管2并列设置有偶数个，且热流管21和冷流管22交替设置，有助于热流管21和冷流管22之间的热传递，进而提高缠绕管换热器的热交换效率。

在一实施例中，如图5所示，每层换热管2并列设置有4个，即包括2个热流管212个冷流管22，热流管21和冷流管22交替设置，有助于提高热流管21和冷流管22之间的热传递效率。

优选的，热流管21内的热流体与冷流管22内的冷流体的流动方向相反，热流体流动时对热流管21的作用力与冷流体流动时对冷流管22的作用力相互抵消，减小热流体和冷流体在流动时对换热管2造成的震动影响，有助于维持缠绕管换热器的稳定性。

在一实施例中，热流管21和冷流管22交替设置，热流管21内的热流体自右向左流动，冷流管22内的冷流体自左向右流动，热流体对热流管21产生向左的冲击力，冷流体对冷流管22产生向右的冲击力，由于热流管21和冷流管22交替设置且在热流管21和冷流管22之间设有连接件，因此，热流管21受到的冲击力和冷流管22受到的冲击力能够相互抵消，减小换热管2的振动幅度。

优选的，各热流管21的两端的端部均汇聚连通至一起形成热流进口211和热流出口212，热流出口212具有连通至热流进口211的第一回流管路213；各冷流管22的两端的端部均汇聚连通至一起形成冷流进口和冷流出口，冷流出口具有连通至冷流进口的第二回流管路，实现对热流体和冷流体的二次热交换，以保证流出缠绕管换热器的热流体和冷流体的温度合格。

优选的，热流出口212安装有控制第一回流管路213的通断的第一温控开关阀；冷流出口安装有控制第二回流管路的通断的第二温控开关阀，实现对热流体和冷流体的流向的控制。

在一实施例中，热流体由热流进口211流入热流管21，经过热流管21的热传递后，由热流出口212流出缠绕管换热器。当第一温控开关阀检测到热流出口212的热流体的温度高于第三设定值时，第一温控开关阀控制第一回流管路213开启，使位于热流出口212的热流体通过第一回流管路213回流至热流进口211以进行二次热交换；当第一温控开关阀检测到热流出口212的热流体的温度低于第三设定值时，第一温控开关阀控制第一回流管路213关闭，热流体流出缠绕管换热器。

在一实施例中，冷流体由冷流进口流入冷流管22，经过冷流管22的热传递后，由冷流出口流出缠绕管换热器。当第二温控开关阀检测到冷流出口的冷流体的温度低于第四设定值时，第二温控开关阀控制第二回流管路开启，使位于冷流出口的冷流体通过第二回流管路回流至冷流出口以进行二次热交换；当第二温控开关阀检测到冷流出口的冷流体的温度高于第四设定值时，第二温控开关阀控制第二回流管路关闭，冷流体流出缠绕管换热器。

优选的，缠绕管换热器还包括连通热流进口211的第一流量控制器和连通冷流进口的第二流量控制器，第一流量控制器与第一温控开关阀信号连接，第二流量控制器与第二温控开关阀信号连接，以对流入缠绕管换热器的热流体和冷流体的流速进行控制。

在一实施例中，当第一温控开关阀检测到热流体的温度偏高时，第一流量控制器控制热流进口211的热流体的流速降低，以增加热流体在热流管21中的时间；当第二温控开关阀检测到冷流体的温度偏低时，第二流量控制器控制冷流进口的冷流体的流速降低，以增加冷流体在冷流管22中的时间。

在一实施例中，当第一温控开关阀控制第一回流管路213开启时，第一流量控制器控制热流进口211关闭，以阻止外界热流体向缠绕管换热器的热流体输入，实现对第一回流管路213中的热流体的二次热交换；当第二温控开关阀控制第二回流管路开启时，第二流量控制器控制冷流进口关闭，以阻止外界冷流体向缠绕管换热器的冷流体输入，实现对第二回流管路中的冷流体的二次热交换。

优选的，支撑机构4固定至地面，支撑机构4的数量至少为2个，支撑机构4顶部具有承载管箱1的弧形承载板41，弧形承载板41内侧贴合有抵接至管箱1外壁的减震垫，实现对管箱1的稳定支撑。

优选的，管箱1的上方固定有吊钩环5，管箱1的两侧均具有2个吊钩环5，有助于对管箱1进行吊装，提高对缠绕管换热器的安装效率。

当采用上述一种缠绕管换热器时，通过在管箱1和换热管2之间安装减震气囊3，换热管2挤压减震气囊3以使减震气囊3变形，增加换热管2与减震气囊3的接触面积，有效对换热管2起到减震作用，增加了管箱1内的换热管2的稳定性，减小了管箱1内换热管2的振动幅度，增加了缠绕管换热器的使用寿命。在减震气囊3的充放气口31处设置压力检测器32，通过调节减震气囊3内的气压以使减震气囊3能够适应换热管2的变形，提高对换热管2的保护作用。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种缠绕管换热器，其特征在于，包括：

管箱，所述管箱呈圆柱状且水平设置，所述管箱底部设有固定所述管箱的支撑机构；

换热管，所述换热管安装至所述管箱内部，所述换热管包括呈螺旋状设置的热流管和冷流管，所述热流管和所述冷流管的结构相同且数量一致；

减震气囊，所述减震气囊设于换热管和所述管箱之间，所述减震气囊包裹所述换热管，所述减震气囊变形以填充至相邻的所述换热管之间，所述减震气囊的充放气口处安装有压力检测器和气泵，所述压力检测器通过所述气泵控制所述减震气囊的气压平衡。

2.根据权利要求1所述的一种缠绕管换热器，其特征在于，所述换热管由内向外设置有多层，相邻层的所述换热管的螺旋方向相反。

3.根据权利要求2所述的一种缠绕管换热器，其特征在于，每层所述换热管并列设置有偶数个，且所述热流管和所述冷流管交替设置。

4.根据权利要求3所述的一种缠绕管换热器，其特征在于，所述热流管内的热流体与所述冷流管内的冷流体的流动方向相反。

5.根据权利要求1所述的一种缠绕管换热器，其特征在于，各所述热流管的两端的端部均汇聚连通至一起形成热流进口和热流出口，所述热流出口具有连通至所述热流进口的第一回流管路；各所述冷流管的两端的端部均汇聚连通至一起形成冷流进口和冷流出口，所述冷流出口具有连通至所述冷流进口的第二回流管路。

6.根据权利要求5所述的一种缠绕管换热器，其特征在于，所述热流出口安装有控制所述第一回流管路的通断的第一温控开关阀；所述冷流出口安装有控制所述第二回流管路的通断的第二温控开关阀。

7.根据权利要求6所述的一种缠绕管换热器，其特征在于，还包括连通所述热流进口的第一流量控制器和连通所述冷流进口的第二流量控制器，所述第一流量控制器与所述第一温控开关阀信号连接，所述第二流量控制器与所述第二温控开关阀信号连接。

8.根据权利要求1所述的一种缠绕管换热器，其特征在于，所述支撑机构固定至地面，所述支撑机构的数量至少为2个，所述支撑机构顶部具有承载所述管箱的弧形承载板，所述弧形承载板内侧贴合有抵接至所述管箱外壁的减震垫。

9.根据权利要求1所述的一种缠绕管换热器，其特征在于，所述管箱的上方固定有吊钩环，所述管箱的两侧均具有2个所述吊钩环。