[发明专利]一种三层螺旋换热管

说明书

本发明涉及一种三层螺旋换热管，其组成包括：由不同直径的内层、中层以及外层管道以同心轴为配合基准套设在一起；螺旋方管紧贴内层管道外壁面呈缠绕布置，且二者相互贯通；每层螺旋方管上端面设有扰流组件，扰流组件由扰流柱以及小型螺旋翅片组成；中层管道两侧设有若干呈错落布置的锥形通孔。本发明所述的一种三层螺旋换热管，内层管道与螺旋方管相互贯通，增大工质的流体域以及换热面积，节省空间结构；中层管道设有若干锥形通孔，可以加强外层管道与中层管道内的流体的热交换；螺旋方管外壁面上端的扰流组件，可以使中层管道内的流体无规则旋转流动，增加边界层的厚度，达到更好的换热效果。

技术领域

本发明涉及热交换等技术领域，具体涉及一种三层螺旋换热管。

背景技术

在石油化工行业中，由于换热管构造简单，工作适用范围大等优点而被广泛运用。但是由于其换热面积受限，逆流布置困难，承压对材料要求太高，扰流组件缺乏等原因，造成工质与冷却液不能充分换热，故而换热管的热效率不高。

发明内容

本发明意在提出一种三层螺旋换热管，重新设计换热管的整体结构，使内层管道与螺旋方管相互贯通，增大工质流体域；增加螺旋翅片的扰流组件，可以使工质趋于湍流流动状态；设有锥形通孔的中层管道，可以实现外层管道的冷却液有中层管道内的冷却液的实时热交换，无需加压即可提高换热管顺流布置的的换热效率。本发明所述的三层螺旋换热管可以实现不同介质或者同种介质的流体之间的换热，适用范围更广泛。

本发明的目的是这样实现的：

本发明涉及一种三层螺旋换热管结构包括：由不同直径的内层、中层以及外层管道以同心轴为配合基准套设在一起。螺旋方管紧贴内管道外壁面呈缠绕布置，且二者相互贯通，螺旋方管的螺旋角β为1.125～1.5；内层管道两端延伸至上下短管外部，内层管道上端为工质入口，下端为工质出口，两短管对内管道起支撑密封作用，工质在内层管道与螺旋方管中呈螺旋流动。每层螺旋方管外壁面上端设有一个扰流组件，扰流组件由扰流柱和小型螺旋翅片组成，扰流柱焊接在螺旋方管上壁面处，小型螺旋翅片呈缠绕布置焊接在扰流柱外壁面，小型螺旋翅片的螺旋角大于1～1.15。中层管道与下端盖的环形凹槽过盈密封配合，配合的工艺方法为焊接。中层管道的两侧设有若干锥形通孔，锥形通孔的拔模斜度为8度，中层管道一侧开设7个锥形通孔，另一侧开设8个锥形通孔，两相邻的锥形通孔在竖直方向上的距离为15mm。中层管道对应的上下端盖分别设有冷却液进、出口，中层管道内的冷却液流动是顺着螺旋方管的螺旋方向旋转流动。外层管道上部设有上端盖，上端盖中心设有短管，上端盖与外层管道为一体铸造而成，外层管道上部侧面设有冷却液进口。外层管道下部设有下端盖，下端盖中心设有短管，下端盖与外层管道过盈密封配合，外层管道下部侧面设有冷却液出口，冷却液入口直径大于出口直径。通过控制外层管道内的流速小于中层管道内的流速，在压强差的作用下，使外层管道内的冷却液通过锥形通孔被吸入中层管道内进行实时冷却，外层管道内的冷却液温度小于中层管道内的冷却液温度，二者为同种冷却液介质。

有益效果：