[发明专利]一种平面回折型弹性强化换热管束及换热器

说明书

本发明涉及一种平面回折型弹性强化换热管束及换热器，属于换热技术相关领域。换热管束部分主要包括多根第一换热管；与所述第一换热管方向相异并处于同一平面内的第二换热管；任一第二换热管的两端均通过浮动块与第一换热管的一端密闭连接；未通过浮动块与第二换热管连接的第一换热管的端部则通过浮动块与相邻的第一换热管密闭连接。本发明通过设计全新的结构，能够充分利用壳程流体诱导横向振动强化传热，并具有横向刚度小，单位体积换热面积大的特点。

技术领域

本发明涉及换热技术相关领域，具体的说，是涉及一种平面回折型弹性强化换热管束及换热器。

背景技术

换热器内传热元件的振动能够显著提高传热效果，在一定振动参数范围内，传热元件的传热系数能够增大到9倍之多，并且传热元件振动能够抑制表面污垢形成，降低污垢热阻，最终实现复合强化传热。

现有技术中，已经存在部分关于流体诱导振动强化传热理论应用于换热器工程的相关研究，例如：

中国发明专利“浮动盘管两级加热汽水热交换器”(申请号：92106727.5)和“弹性管束汽水热交换机组”(申请号：94110563.6)提出了一种弹性管束传热元件，利用流体诱导管束振动进行强化传热，这种管束具有两个固定端和一个浮动质量端，这种管束是一种平面弹性管束传热元件。

中国发明专利“空间螺旋弹性强化换热管束及其支撑装置”(申请号：200810015875.3)提出一种空间螺旋弹性强化换热管束，管束分为单螺旋型和双螺旋型。双螺旋型换热管上有浮动质量块，作用是控制管束的振动幅值。

上述两种弹性管束的结构特点是纵向(沿壳程水流方向)刚度小，横向(垂直于壳程水流方向)刚度大。上述发明的工作原理是通过换热器内壳程和管程流体流动，主要诱导弹性管束纵向振动强化传热。

而换热器内传热元件的振动主要由壳程的横向流引起。上述两种弹性管束的结构特点使得常规的壳程流速难以诱导起管束横向的振动，而纵向振动微弱，特别是离壳程入口较远的管束排。因此上述两种发明管束结构达不到流体诱导振动强化传热的理想状态。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种平面回折型弹性强化换热管束。本发明通过设计全新的结构，能够充分利用壳程流体诱导横向振动强化传热，并具有横向刚度小，单位体积换热面积大的特点。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种平面回折型弹性强化换热管束，包括：

多根第一换热管；

与所述第一换热管方向相异并处于同一平面内的第二换热管；

任一第二换热管的两端均通过浮动块与第一换热管的一端密闭连接；

未通过浮动块与第二换热管连接的第一换热管的端部则通过浮动块与相邻的第一换热管密闭连接。

优选的，任一第一换热管与任一第二换热管的轴线均垂直。

优选的，所述第一换热管及第二换热管均为直管。

优选的，所述第一换热管至少为2根。

一种换热器，该换热器具有外壳，所述外壳内安装有上述的平面回折型弹性强化换热管束。

上述的换热器中，所述换热管束为水平设置。

一种平面回折型弹性强化换热管束，包括：

多根换热管；

相邻换热管的端部通过浮动块密闭连接；

未通过浮动块与相邻换热管连接的换热管的端部具有安装头。

优选的，所有的换热管均为直管。