[发明专利]换热管内径变化的高效壳管式换热器

说明书

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，特别是涉及一种换热管内径变化的高效壳管式换热器。

背景技术

目前，制冷剂在换热管内流动的壳管式换热器采用多根平行设置的尺寸相同的换热管穿过管板的管孔，每根换热管的两端分别与封头内的分流室和汇集室连通形成制冷剂的流动通道。由于制冷剂在换热管内与管外流体热量交换的过程中比容发生变化，为了适应制冷剂比容的变化，通常通过封头上的分隔板分隔出与分流室和汇集室连通的不同换热管数量，以改变制冷剂流动的总体换热通道。由于换热管数量较多，造成壳体直径较大。此外，如果换热管较长、需设置支撑板，为提高管外流体的对流换热系数，又需设置折流板，结果使有效的换热面积减小，为保证换热面积，换热器的整体长度增加，外形尺寸增大，占地增多，消耗材料增多，重量增大。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能够强化换热效果，减小换热器的尺寸和重量，减少金属材料消耗的壳管式换热器。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种换热管内径变化的高效壳管式换热器，其特征在于，包括圆筒状的壳体、两个封头、两个管板、多个竖直方向并列设置的换热扁管，每根换热扁管的两端分别与两个管板焊接，所述壳体的两端分别通过管板与相应的封头密封连接，每个封头与相对应的管板之间分别通过隔板分隔有分流室和汇集室；每根换热扁管内部分别设置有多个竖直方向排列的管内通道，每根换热扁管的管内通道两端分别与分流室和汇集室连通形成制冷剂的流动通道；沿制冷剂比容减小的方向相邻排列的换热扁管管内通道的直径逐渐减小；一端的封头上设置有与相应分流室连通的制冷剂液体进出口，所述制冷剂液体进出口上连接有制冷剂液体进出接管，另一端的封头上设置有与汇集室连通的制冷剂气体进出口，所述制冷剂气体进出口上连接有制冷剂气体接管；所述壳体的上部设置有向壳体内部喷淋的喷头，所述喷头的流体进口与管外流体进口接管连接，所述壳体的下部设置有管外流体出口接管。

每根换热扁管的每个管内通道内加工有内翅。

每根换热扁管的管外加工有波纹。

所述管外液体进口接管与喷头之间设置有液体分配器，所述喷头为多个，所述液体分配器的上端与所述管外液体进口接管连接，所述液体分配器的下端分别与每个喷头的进水端连接。

所述壳体与管板、壳体与管外流体的出口接管、壳体与喷头之间分别为焊接连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的壳管式换热器采用具有不同直径的管内通道、并列放置的竖直换热扁管，管外流体通过位于上部的喷头喷出，均匀地喷淋在换热扁管外，能够强化换热效果，减小换热器的尺寸，减少金属材料的消耗，降低成本，节约能源。

2、本发明的壳管式换热器中，每根换热扁管的内部管内通道内加工有内翅，可以强化制冷剂的换热效果。

3、本发明的壳管式换热器中，换热扁管的外表面压制出波纹，能够增强换热管外流体流过的扰动，强化管外流体的换热。

4、本发明的壳管式换热器中，所述壳体与管板、壳体与管外流体的出口接管、壳体与喷头之间分别为焊接连接，能够有效地防止泄漏。

5、本发明的壳管式换热器中，换热扁管竖直设置，由于本身具有的刚性，不会发生下垂变形，不设置支撑板，管外流体通过喷头喷入壳管空间，不设置折流板，不影响换热面积，外形尺寸小，重量轻。

6、本发明的壳管式换热器中，每根换热扁管内部管内通道的直径根据气体比容的变化而变化，对于水冷却式冷凝（冷却）器，在制冷剂气体凝结（冷却）的过程中，随着比容逐渐减小，换热管的直径逐渐缩小，能够减少金属消耗，降低产品成本。对于冷却水的蒸发器，在制冷剂的蒸发气化过程中，随着比容的逐渐增大，换热管的直径随之增大，能够减少流动损失，降低压力比，减少耗功，提高制冷系统的性能。

附图说明

图1所示为本发明换热管内径变化的高效壳管式换热器的内部轴向剖视图；

图2所示为A-A剖视图；

图3所示为管板结构示意图；

图4所示为B-B向视图；

图5所示为C-C向视图。