CN2711673Y - 盘管换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种盘管换热器，主要由壳体、换热介质进出口、 至少一个芯轴、至少一个盘管，以及一个或一个以上的辅助导流、散流板组成。螺旋渐进任意盘绕的盘管处于芯轴外表面和壳体内表面之间的通道里，可与换热介质充分接触，获得很高的换热效率。换热器内安装辅助导流、散流板，产生的乱流或旋流还可增加换热介质与盘管的接触机会，进一步提高换热效率。另外，盘管和芯轴上的定位或加固支撑，芯轴表面或壳体内壁带有的各种肋和槽以及辅助导流、散流板的定位加固支撑，可使换热器坚固，可靠，是一种换热效率高，且实用的盘管换热器。

Description

盘管换热器

技术领域

本实用新型涉及一种由壳体、壳体内至少有的一个芯轴以及至少有的一个螺旋盘绕盘管组成的换热器。属于热工技术领域。

背景技术

通常，进行热交换的换热器由壳体和盘管构成。流经盘管中的换热介质M1和盘管外流过的换热介质M2在换热器中进行热交换。然而，在换热器中盘管外流过的换热介质，因盘管的阻挡，大部分换热介质都只能从离盘管较远，阻力最小的空间流过。因此，在盘管换热器中进行热交换的大部分换热介质，不能与盘管直接接触进行充分热交换而流走，热交换效率非常之低。换言之，大多数换热器中螺旋盘绕的换热盘管，其盘绕包围的空间内都有较大的低效或无效空间。为了提高盘管换热器的热交换效率，中国专利《一种螺旋盘管热交换器》专利号ZL95235024.6公开了布局合理，体积小，热交换效率和热能利用率高，水垢自除效果好，部件互换性能好的盘管换热器。此外，专利申请号98101972.2《旋流浮动盘管换热器》也公开了一种冷水通过旋流口后成为旋转推进的射流，提高热效率的盘管换热器。可见，不同专利技术都在针对提高盘管换热器的热交换效率和热能利用率而进行改进和完善。本实用新型同样为了克服换热器热交换效率低的缺陷，通过研究，改进，提供了一种尽量减少换热器内低效或无效空间，使换热介质可从接近盘管换热表面空间流过，提高换热效率的换热器。

发明内容

本实用新型的目的是，在换热器内，通过采用芯轴占据大部分热交换效率低的空间以及设置辅助导流、散流板，使流过的换热介质尽可能多地产生乱流或旋流，从而增大换热介质与盘管的接触机会，进一步提高换热效率。

本实用新型盘管换热器主要由壳体、壳体上的换热介质M2进/出口、壳体内至少有的一个芯轴以及至少有的一个螺旋盘管和盘管中换热介质M1的进/出口构成。其中，芯轴安装在螺旋盘管盘绕包围的空间内，也可以安装在盘管盘绕包围的空间外。设计时，换热器壳体内部，芯轴占据大部分热交换效率低的空间，盘管处于芯轴外表面和壳体内表面之间的通道里。当换热介质进入换热器后，换热介质只能从芯轴外表面和壳体内表面之间的通道流过，流过的换热介质与正好处于这部分空间的盘管进行充分接触，从而可获得很高的换热效率。其次，安装在芯轴上，或安装在壳体内其它部位的辅助导流、散流板，可使流过的换热介质尽可能多地产生乱流或旋流，也可提高换热介质与盘管的接触机会，进行充分热交换。此外，根据需要，芯轴表面或壳体内壁可以带各种形式的肋和槽，盘管和芯轴上还可增加定位或加固的支撑。当然，必要时，辅助导流、散流板也可起到支撑换热器部件的作用。下面就换热器各个部件分别予以说明。

盘管：

本实用新型换热器中螺旋渐进任意盘绕的盘管由圆管、椭圆管、四边形管、扁管或者其它截面形状的管材或有波节的管材制成。盘管内壁或外壁可有螺纹、波纹或其它花纹。盘管外表面可带有盘管自带的、外加附着在盘管上的肋片或者其它形式的突起，也包括有定位、加固作用的支撑和具有辅助散流、导流作用的板和叶片。盘管中的换热介质M1进出口可为管螺纹接头或其它形式的管接头。制成的盘管按不同的方式盘旋盘绕。如圆周盘旋，半圆盘旋，小弧盘旋，大弧盘旋，平行直边盘旋，椭圆盘旋，三角形盘旋，菱形盘旋，正四边形盘旋或矩形盘旋，多边形盘旋、双弧盘旋，多个盘管同轴盘旋，三绕盘旋，外侧折回盘旋，内侧折回盘旋，单管双绕盘旋，以及单管三绕盘旋。当然，螺旋盘管的盘旋方式还包括以螺旋渐进方式为基础的其它形式的盘旋。

芯轴：

芯轴是本实用新型换热器的明显特征。芯轴截面形状多种多样，可以是方形、圆形或圆弧形等。芯轴侧面和端面可以有通的或不通的孔，如果需要，芯轴内部可以让盘管的一部分穿过，或者让换热介质通过。芯轴可以是两端封闭的空心结构，也可以是一端封闭而另一端敞开的杯状结构，甚至可以是两端敞开的管状结构以及平直的薄片或由薄片制成的螺旋状或其它形状的结构。芯轴上可以带螺旋式、圆环式或纵向或其它形式的肋片和凹槽，包括芯轴自带的、外加附着在芯轴上的肋片和凹槽，也包括有定位、加固作用的支撑和有辅助散流、导流作用的板和叶片。芯轴可以独立于壳体，也可以和壳体连接在一起。当芯轴和壳体连在一起时，可以看作壳体的一部分。在换热器壳体内部，芯轴占据了大部分热交换效率低的空间。对应盘管不同盘绕方式，芯轴的安装位置可以在盘管盘绕包围的内部，也可以在盘绕包围的外部。辅助导流、散流板可以安装在芯轴上，也可以安装在壳体内的其它部位。

辅助导流板、散流板：

辅助导流板或散流板是一片长长的螺旋叶片或是一片开有多个小孔的平板，可使换热介质产生旋流或多股散流。一个换热器里可以安装一个或者一个以上辅助导流板或散流板。而且，在有的设计中，必要时，辅助导流板或散流板还可起支撑芯轴的作用。

壳体：

本实用新型换热器壳体可以根据需要设计成各种形状。壳体内壁可带有螺旋式、圆环式或纵向或其它形式的肋片或凹槽，包括壳体自带的、外加附着在壳体上的肋片和凹槽，也包括有定位、加固作用的支撑件以及具有辅助散流、导流作用的板和叶片。壳体上的换热介质进出口以及盘管的进出口可设计在壳体的端面上，也可设计在侧面或其它位置。

进流管和出流管：

本实用新型换热器壳体端面或侧面的进流管和出流管，一端用焊接或其它方式连接在壳体的进流口和出流口，另一端与流道连接。进流管和出流管可以弯成任意形状，与流道连接的一端有管螺纹接头或其它形式的管接头。进流管和出流管与外界流道的连接可以焊接或螺纹连接，也可以采用其它有效方式进行连接。

本实用新型换热器的优点是，换热器中设置芯轴，占据了大部分热交换效率低的空间，从而可使螺旋盘管恰当地处于换热介质流过的通道内。这样，换热介质与盘管能充分接触，获得很高的换热效率。换热器内安装辅助导流、散流板，使流过的换热介质尽可能多地产生乱流或旋流，增加了换热介质与盘管的接触机会，进一步提高了换热效率。另外，盘管和芯轴上的定位或加固支撑以及芯轴表面或壳体内壁带有的各种肋和槽，辅助导流、散流板必要时起的支撑作用，可使换热器坚固，可靠，是一种换热效率高，牢固且实用的盘管换热器。

附图说明

图1是本实用新型盘管换热器剖视图。

图2是本实用新型盘管换热器内两根盘管双绕结构示意图。

图3是本实用新型盘管换热器薄壁结构芯轴示意图。

图4是本实用新型薄壁芯轴与壳体成一体，呈通心状的盘管换热器示意图。

图5是本实用新型壳体可拆卸盘管换热器示意图。

图6是本实用新型两个独立盘管并联在一个壳体内的盘管换热器示意图。

图7是本实用新型两个盘管串联在一个壳体内的盘管换热器示意图。

图8是本实用新型盘管换热器盘管圆周盘旋方式示意图。

图9是本实用新型盘管换热器盘管半圆盘旋方式示意图。

图10是本实用新型盘管换热器盘管小弧盘旋方式示意图。

图11是本实用新型盘管换热器盘管大弧盘旋方式示意图。

图12是本实用新型盘管换热器盘管平行直边盘旋方式示意图。

图13是本实用新型盘管换热器盘管椭圆盘旋方式示意图。

图14是本实用新型盘管换热器盘管三角形盘旋方式示意图。

图15是本实用新型盘管换热器盘管菱形盘旋方式示意图。

图16是本实用新型盘管换热器盘管正四边形盘旋或矩形盘旋方式示意图。

图17是本实用新型盘管换热器盘管多边形盘旋方式示意图。

图18是本实用新型盘管换热器盘管双弧盘旋方式示意图。

图19是本实用新型盘管换热器多个盘管同轴盘旋方式示意图。

图20是本实用新型盘管换热器盘管三绕盘旋方式示意图。

图21是本实用新型盘管换热器盘管外侧折回盘旋方式示意图。

图22是本实用新型盘管换热器盘管内侧折回盘旋方式示意图。

图23是本实用新型盘管换热器盘管单管双绕盘旋方式示意图。

图24是本实用新型盘管换热器盘管单管三绕盘旋方式示意图。

图25是本实用新型盘管换热器中各种芯轴截面示意图。

其中，1-换热介质M2进流管，2-换热介质M2进口，3-换热介质M1出口，4-芯轴，5-螺旋盘管，6-壳体，7-换热介质M1进口，8-换热介质M2出口，9-换热介质M2出流管，10-辅助导流、散流板，11-可拆卸端盖，12-密封圈，13-螺栓。

实施方式

下面参照附图进一步详细描述本实用新型盘管换热器的实施例。

实施例1

本实施例盘管换热器圆筒形壳体6的端面上除开有供换热介质M2和盘管5进出的孔以外，其余部分均处于封闭状态，壳体6上的盘管出口与盘管5之间的缝隙焊接或用其它有效方式密封。进流管1和出流管9分别安装在壳体6上，以使换热介质M2由进口2和出口8流进流出。盘管5由一根铜管螺旋盘绕而成，两头各留一直段做换热介质M1出口3和换热介质M1进口7。盘管5盘绕包围的空间里设置一个芯轴4，芯轴4的两头靠近换热介质M2进出口的位置各装一个辅助导流、散流板10，辅助导流、散流板10为一片长长的螺旋叶片，环绕固定在芯轴4上，本实施例中的辅助导流、散流板10除了起导流、散流作用外，还兼作芯轴4的支撑。

实施例2

实施例1盘管换热器中只有一个盘管5。当需要较大换热能力时，换热器采用双绕盘管5。本实施例2实施时，将实施例1中的单根盘管换成两根盘管5一起盘绕，形成双绕形式盘管5。换热器工作时，两个盘管5可各自独立工作，也可并联或串联在同一个系统里工作。当然，还可由本实施例推及三根盘管5一起盘绕的三绕形式和三根以上的盘管5一起盘绕的多绕形式盘管换热器。

实施例3

本实施例为薄壁芯轴结构盘管换热器，换热器中的芯轴4可以是两端封闭的空心结构芯轴4，也可以是一端封闭而另一端敞开的杯状结构芯轴4，甚至可以是两端敞开的管状芯轴4。芯轴4可以独立于壳体6，也可以和壳体6连接在一起。当芯轴4和壳体6连在一起时，可以看作壳体6的一部分。

实施例4

本实施例为薄壁芯轴4与壳体6连成一体，壳体6中心部分没有实体而呈通心状态的盘管换热器。换热器中芯轴4已成为壳体6的一部分。

实施例5

本实施例为壳体可拆卸的盘管换热器。实施时，壳体6上的两个端面改成可拆卸端盖11，可拆卸端盖11用螺栓13加密封圈12紧固，其它部分同以上实施例。是一种可方便维修的盘管换热器。

实施例6

本实施例为两个独立盘管5装在一个壳体6内的盘管换热器。装在同一个壳体6内的两个盘管5可各自独立工作，也可以并联工作。同时，可由本实施例推及多个盘管5装在一个壳体6里的换热器。

实施例7

本实施例为壳体6内两个独立盘管5串、并联结构的盘管换热器，并可由本例推及多个盘管5在一个壳体6里串、并联的结构形式。本实施例换热器壳体6中的串、并联盘管5可双绕、多绕、同轴多层盘旋盘绕。独立盘管之间的连接可以在换热器壳体6内完成，也可以在壳体6外完成。

本实用新型盘管换热器工作方式如下：

换热器外的流道分别接入换热器盘管入流口7和出流口3，以及进流口2和出流口8。换热介质M1在盘管5内流过时，换热介质M2由进流管1进入壳体内。这时，由于壳体内芯轴4占据了换热器里的大部分低效空间，介质M2只能在芯轴4和壳体6内壁之间的环形通道里流动。并在环形通道里流过小段距离后，遇到辅助导流、散流板10，于是就沿着辅助导流、散流板10螺旋上升。螺旋上升运动的换热介质M2在环形通道里充分和螺旋盘管5接触换热，最后从出流管9流出换热器。这种工作方式下，换热介质M2出口附近壳体6上的辅助导流、散流板主要起支撑芯轴4的作用，其次还可使换热器两个方向都可正常工作，减少了安装换热器出错机会。

Claims (10)

1、一种盘管换热器，包括壳体、壳体上的换热介质进口和出口、盘管及盘管上换热介质的进口和出口，其特征在于，换热器壳体内盘管盘绕包围的空间内或空间外至少有一个芯轴、至少有一个盘管以及一个或一个以上的辅助导流、散流板。

2、根据权利要求1所述的盘管换热器，其特征在于，螺旋渐进任意盘绕的盘管处于芯轴外表面和壳体内表面之间的通道里。

3、根据权利要求1所述的盘管换热器，其特征在于，安装在芯轴上或安装在壳体内其它部位产生乱流或旋流的辅助导流、散流板可兼作盘管和芯轴的定位或加固支撑。

4、根据权利要求1所述的盘管换热器，其特征在于，芯轴表面或壳体内壁可有螺旋式、圆环式或纵向或其它形式的肋片和凹槽。

5、根据权利要求1或2所述的盘管换热器，其特征在于，一个壳体里可有双绕、多绕、同轴多层盘旋盘绕的多个并联或串联的盘管。

6、根据权利要求1所述的盘管换热器，其特征在于，换热器中的芯轴可和壳体连成一体。

7、根据权利要求1所述的盘管换热器，其特征在于，芯轴截面可以是方形、圆形或圆弧形任意结构形状。

8、根据权利要求1或2所述的盘管换热器，其特征在于，盘管为圆管、椭圆管、四边形管、扁管或者其它截面形状的管材或有波节的管材。

9、根据权利要求1或2所述的盘管换热器，其特征在于，盘管内壁或外壁可有螺纹、波纹或其它花纹；盘管外表面可带有肋片或者其它形式的突起，

10、根据权利要求1所述的盘管换热器，其特征在于，换热器壳体端面或侧面的进流管和出流管与外界流道的连接可以焊接或螺纹连接。

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