[发明专利]换热管内外流体介质双螺旋流动壳管式换热器

权利要求书

1.一种换热管内外流体介质双螺旋流动壳管式换热器，由通过左右两端封头进行密封的壳体(1)、设置在壳体(1)侧壁上的壳程进口(12)和壳程出口(13)、分别位于壳体(1)内部两端的封板一(4)和封板二(5)、设置在所述封头上的管程进口(10)和管程出口(11)、设置在壳体(1)内部的折流板以及多个平行安装在封板一(4)和封板二(5)间的换热管(7)组成，所述封板一(4)和封板二(5)上对应开有多个供换热管(7)穿过的通孔(9)；所述换热管(7)包括同心穿套的外管(14)和芯管(15)以及在二者间绕管芯环绕嵌设的内翅片(16)，所述内翅片(16)与外管(14)和芯管(15)之间采用钎焊进行连接，其特征在于：所述折流板为连通壳程进口(12)和壳程出口(13)的螺旋折流板(8)，所述壳程进口(12)、螺旋折流板(8)和壳程出口(13)组成纵向螺旋式的壳侧流通通道，螺旋折流板(8)的外侧边缘与壳体(1)侧壁的内壁之间固定连接，螺旋折流板(8)上对应开有多个供换热管(7)穿过的通孔(9)；

所述内翅片(16)由波纹内翅片板弯曲而成且在外管(14)和芯管(15)之间形成一个纵向螺旋式内翅片管，所述纵向螺旋式内翅片管上分布有多个纵向螺旋式流通通道，所述纵向螺旋式流通通道与管程进口(10)和管程出口(11)连通组成管内流通通道。

2.按照权利要求1所述的换热管内外流体介质双螺旋流动壳管式换热器，其特征在于：所述管程进口(10)和管程出口(11)均位于同一个封头上，所述管内流通通道对应管程进口(10)和管程出口(11)分为两个流通通道，所述两个流通通道与管程进口(10)和管程出口(11)组成一个来回式的双管程管内流通通道。

3.按照权利要求1所述的换热管内外流体介质双螺旋流动壳管式换热器，其特征在于：所述管程进口(10)和管程出口(11)均位于壳体(1)右端的右封头(3)上，所述封板二(5)和右封头(3)之间设置有一隔板(6)，隔板(6)设置在封板二(5)和右封头(3)之间的中心处。

4.按照权利要求3所述的换热管内外流体介质双螺旋流动壳管式换热器，其特征在于：所述隔板(6)与封板二(5)和右封头(3)之间均采用无缝钎焊进行连接。

5.按照权利要求1所述的换热管内外流体介质双螺旋流动壳管式换热器，其特征在于：所述管程进口(10)和管程出口(11)分别位于壳体(1)左右两端的两个封头上，所述管程进口(10)和管程出口(11)与所述纵向螺旋式流通通道组成一个单向式的单管程管内流通通道。

6.按照权利要求1至5中任一项权利要求所述的换热管内外流体介质双螺旋流动壳管式换热器，其特征在于：所述螺旋折流板(8)内流通的的介质黏性越大，其螺旋波纹越稀疏。

7.按照权利要求1至5中任一项权利要求所述的换热管内外流体介质双螺旋流动壳管式换热器，其特征在于：所述螺旋折流板(8)的螺旋波纹形状为连续周期函数，螺旋折流板(8)为连续螺旋片构成的折流板或由多个螺旋片搭接而成的折流板，螺旋折流板(8)为单螺旋结构、双螺旋结构或多螺旋结构且其与壳程进口(12)和壳程出口(13)相应组成一个单螺旋、双螺旋或多螺旋式的壳侧流通通道。

8.按照权利要求1至5中任一项权利要求所述的换热管内外流体介质双螺旋流动壳管式换热器，其特征在于：所述波纹内翅片板波纹的纹路与水平方向间的夹角为α，其中15°≤α≤85°；所述波纹的波纹形状为连续周期函数，其纵向幅高与外管(14)和芯管(15)之间的间距相等；所述内翅片(16)中所流通的介质黏性越大，所述波纹内翅片板的波纹越稀疏，所述波纹的波长λ越大，所述纵向螺旋式流通通道的数量越少，α越大；

所述螺旋折流板(8)内流通的的介质黏性越大，其螺旋波纹越稀疏，所述纵向螺旋式流通通道的数量越少。

9.按照权利要求1至5中任一项权利要求所述的换热管内外流体介质双螺旋流动壳管式换热器，其特征在于：所述壳体(1)为圆柱形。