[实用新型]鼓泡式螺旋管夹套热交换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及流体热交换器技术领域。

背景技术

换热器是实现传热过程的基本设备。在生产中遇到的多是两流体间的热交换。冷、热流体被固体壁面所隔开，它们分别在壁面两侧流动。套管换热器、列管换热器和蛇形管换热器等均是常见的热交换器。

现有螺旋管热交换器多采用沉浸式或对管外流体施加机械搅拌的方式工作。管外流体侧换热强度较低，系统热惯性大，并占用较大空间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可提升热交换效率的螺旋管夹套热交换器。

本实用新型通过以下技术方案实现上述目的：鼓泡式螺旋管夹套热交换器，包括内流道和外流道，所述内流道由螺旋管的管腔构成，所述外流道具有一环形壳体，螺旋管安置于环形壳体内腔，环形壳体内腔壁与螺旋管外壁之间构成外流道，所述鼓泡式螺旋管夹套热交换器还包括一设置于环形壳体内腔底部的鼓泡装置。

作为一种实施方式，所述环形壳体由外筒、内筒及环形下底面围成。

所述环形壳体外筒设有外流道进口和外流道出口，且外流道进口和外流道出口的其中之一设置于外筒上部，另外之一设置于外筒下部。

作为优选方式，所述外流道进口及外流道出口的轴线与所述螺旋管大致相切。

作为优选方式，所述螺旋管为波纹管。

作为优选方式，所述螺旋管为螺纹管。

作为优选方式，所述环形壳体外表面包覆保温材料。

本实用新型由于外流道采用环形结构，缩窄了外流道容积，提高了外流道流速，使外流道流体与内流道流体进行更充分的热交换，并进一步通过鼓泡在实施蒸发冷却的同时扰动外流道的液体，明显提高热交换效果；另一方面，环形外流道的中心也可用于容纳如制冷压缩机和冷却塔等设备或物料，节约了设备或物料的占用空间，一举两得。

下面结合附图对本实用新型的具体结构进行详细的描述。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的外流道环形壳体示意图；

图3是鼓泡管示意图；

其中：下底面1外筒2内筒3螺旋管4外流道出口5螺旋管内流道进口6螺旋管内流道出口7鼓泡管8鼓泡管进气口9外流道进口10

具体实施方式

如图1所示为本实用新型鼓泡式螺旋管夹套热交换器的整体结构，其包括外流道和内流道，其中，外流道的壳体由外筒2、内筒3及环形下底面1围成一个环形壳体。内流道由螺旋管4的管腔构成，螺旋管可通过支架、螺钉等方式固定于安置于环形壳体内腔。环形壳体内腔壁与螺旋管外壁之间构成外流道。

如图2所示为外流道环形壳体的结构示意，外筒2、内筒3与下底面1可以采用固定密封连接方式，也可以采用一体注塑成型。

外筒下部设有外流道进口10，外流道的外筒上部设有外流道出口5，当然也可相反设置。外流道进口10及外流道出口5的轴线均与螺旋管大致相切。外流道进口10、外流道出口5分别与螺旋管4的进口及出口方向相反。

环形壳体内腔底部设有一如图3所示的环形鼓泡管8，鼓泡管沿下底面的环形方向延伸，并延管方向分布有若干贯穿管壁的穿孔11，鼓泡管进气口9伸出于环形壳体外并连通于外部输气设备。

为了提高热交换率，螺旋管可以为波纹管或螺纹管或翅片管或其它公知的有利于强化热交换的形式，当然也可以是光管。为了减小热损失，环形壳体外表面可包覆保温材料。

需进行热交换的A流体从外流道进口10进入，从外流道出口5流出，或者反向；需进行热交换的B流体从螺旋管内流道进口6进入，从螺旋管内流道出口7流出，或者反向；当两种流体流向相反时可实现效率最高的逆流热交换。

从鼓泡管进气口9通入压缩空气等气体，鼓泡管8在外流道底部产生大量气泡，并在气泡上浮过程中扰动外流道的液体，冲刷破坏螺旋管4外表面的传热边界层，大大加强热交换效果。

外流道进口10、外流道出口5轴线与螺旋管接近相切，可以使外流道中的液体旋转流动，并大体上形成与螺旋管形状相似的螺旋形流场，加强热交换效果。尤其是，该螺旋形流场带动上述鼓泡装置产生的气泡跟随流动，因而延长了气泡在水中的停留时间，明显提高了蒸发冷却效果。

考虑到本实用新型的鼓泡式螺旋管夹套热交换器与外部设备的配合安装使用，其可以直接安装在逆流冷却塔的填料下方使用，此时，可以不通过外流道进口10输送需热交换的流体，其敞开式的上开口可直接承接来自于上部冷却塔的冷却水。