[实用新型]组合式折流杆旋流管换热器

说明书

技术领域

本实用新型适用于需要额定温度的设备的热交换器，尤其是一种组合式折流杆旋流管换热器。

背景技术

为确保有些设备能在额定温度下正常工作和运转，则必须对其采用流体进行热交换.传统的换热器通常用弓形折流板及光管装在一个筒体内完成热交换过程.该结构传热系数低，平均温差小，末端温差大，温度交叉难，机体重，占地面积大，易结垢并堵塞管道。弓形折流板需切割、车削、打孔、研磨等多道工艺，数百根换热管贯穿于5块以上弓形折流板的数千个孔中，各孔的同心度难以达到，且穿管难度极大，易造成换热管失圆变形。

为解决以上问题，北京工业大学专利(ZL93213223.5)提出旋流管热交换器，但当流体突破额定流速或横向流动时，管内及壳体内会出现滞流和换热死区，增加热阻，因流体诱导引起的振动易造成管壁破裂。秦皇岛东燕节能技术有限公司专利(ZL00201358.4)提出用波节管取代光管或旋流管，实现了传热系数高、流体流动阻力小、不易结垢和热应力自动补偿功能，但在管侧流体流速较快时难以起强化传热作用。美国菲利浦公司1970年专利提出折流杆换热器的新型结构，用其取代弓形折流板，解决了流体诱导引起的振动，消除了换热死区，对水——汽、水——油换热起降低汽、油侧压力降，亦能提高换热效率，但对水——水、汽——汽、油——油介质仅起降低水、汽、油侧压力降的作用，而对换热效果的提高不够明显。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题：是要提供一种能消除换热死区及因流体诱导引起的振动、不易结垢、降低压力消耗、对任何流体可实现管内外同时强化传热作用的组合式折流杆旋流管换热器。

为解决以上技术问题所采用的技术方案是这样的：本实用新型包括筒体和筒体左、右端的左水室及右水室，其特征是：筒体内有水平设置的旋流管，有垂直均布，而方向不同的用于交叉卡住并支撑旋流管的各组平行分布式折流杆，且在各组平行分布式折流杆的外围设有一个用于固定每根折流杆的折流环，并将旋流管管壁设计成连续螺旋状结构，且螺旋凹槽呈弧形。

由于采用以上技术方案，其有益效果是显而易见的：

1、从根本上改变原来流体的横向、纵向流动为平行于传热管的轴向流动，消除了因流体诱导而产生的振动，确保传热管不破不裂，消除了筒体内的滞流区和换热死区。

2、本实用新型制作工艺简单，体积小，占地面积小。

3、由于旋流管管径不断变化，在较低流速下，可使流体达到湍流状态，故有效提高了管内外的对流换热系数。

4、旋流管受管内外温差变化而产生热胀冷缩，引起波纹曲率不断变化，管壁结垢易剥落。在同等工况下，较弓形折流板换热器可减少换热面积30％以上。

附图说明

图1为本实用新型剖面结构图。

图2为图1中旋流管(6)、折流环(11)、折流杆(12)的放大立体图。

图3为图1中旋流管(6)的放大图。

图中：1、法兰  2、法兰  3、左水室  4、密封圈  5、管板6、旋流管  7、筒体  8、法兰  9、右水室  10、法兰11、折流环  12、平行分布式折流杆  13、支撑兼定位杆

具体实施方式

如图1，本实用新型包括筒体(7)和筒体左、右端的左水室(3)及右水室(9)，在筒体内水平设置旋流管(6)，并设有垂直均布，而方向不同的用于交叉卡住并支撑旋流管的各组平行分布式折流杆(12)；各组平行分布式折流杆(12)的外围设有一个用于固定每根折流杆的折流环(11)。如图2，根据流体类型、温度、流速、压力等技术参数，按一定间距和不同方向匹配平行分布式折流杆(12)，然后将传热的旋流管(6)贯穿于各组平行分布式折流杆(12)构成的格孔之中，使每根旋流管的上、下、左、右都得到可靠的支撑，且操作方便快捷，管壁不会变形。然后由支撑兼定位杆(13)将各折流环(11)进行定位，并放入筒体(7)内。筒体左端为左水室(3)，右端为右水室(9)，左右水室和筒体之间装有密封圈(4)和固定旋流管的管板(5)(如图1)。

参照图3，本实用新型将旋流管(6)的管壁设计成连续的螺旋状结构，且螺旋凹槽截面呈弧形。

参照图1，本实用新型在工作中，热流体由法兰(8)进入筒体(7)内，从右至左经过平行分布式折流杆(12)和旋流管(6)的外围，沿轴向流动，由法兰(1)流出。另外，冷流体由法兰(2)进入左水室(3)，并经过旋流管(6)内，从左至右流入右水室(9)，再从法兰(10)流出。