[发明专利]一种多层倾斜套管式热交换器及其应用

说明书

本发明提出一种多层倾斜套管式热交换器，包括外部套管、内层套管，立式铜板、半月型铜板、焊缝、圆孔，所述外部套管和内层套管以及各相邻内层套管互相倾斜且中轴线均相互交叉，所述内层套管分别在两端固定，所述内层套管相切处、外部套管和内层套管相切处均设置焊缝，焊缝上设置立式铜板，所述半月型铜板与立式铜板相连并设置有圆孔，半月型铜板上的圆孔接入引接管，介质从第一、二、三号导流层进入，从另一端引接管流出，另一端的介质从第四、五号导流层进入，通过一端引接管流出，介质在套管内部流动搅拌，继而实现热交换。本发明结构简单、热交换效率高、成本低，另外本发明提出一种多层倾斜套管式热交换器在空调制冷系统中的应用。

技术领域

本发明涉及制冷领域，尤其涉及一种多层倾斜套管式热交换器。

背景技术

热交换器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，是化工、石油、钢铁、汽车、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。热交换器属于非标设备，针对不同行业，甚至不同产品及工序，热交换器的散热要求都不尽相同，随着科学技术的发展，行业人员的努力，提升热交换效率的技术层出不穷，却始终不甚理想，特别是在效率和成本上没有找到一个好的平衡点。

现有的套管式热交换器通常采用不同直径的标准管，加以U型弯头连接，横平竖直的连接方式在结构上有利于形成完全的逆流方式传热，但单位换热器长度具有的传热面积较小，热交换效率有待提升。

公开号为CN201653197U的中国专利文献中公开一种多层套管式热交换器，记载了“一种热交换器”，包括冷端管和热端管，冷端管的外层和内层通入常温液体，冷端管的中间层通入热端管过来的高温液体，而热端管的外层和内层通入高温液体，中间层通入的是冷端管过来的常温液体，通过冷热管的交替接触与层流进行热交换，并带走热量。这种结构虽然增加了传热面积，但是在瞬时高热量情况下，层流交换的量热有限，无法达到迅速冷却的效果，并且针对不同介质之间的热交换存在局限性。

针对上述问题，需要设计一种可提高热量传递效率的热交换器，在满足节能、低成本、可靠性、适应性要求的同时保证效率提升并且可以在不同介质之间完成热交换。

发明内容

本发明针对现有技术中的问题，提出了一种多层倾斜套管式的结构，其结构简单、低成本、热交换效率高。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种多层倾斜套管式热交换器，包括外部套管和内层套管；

所述外部套管和内层套管以及各相邻内层套管互相倾斜且中轴线均相互交叉，所述内层套管分别在两端固定，使得热交换器内部形成分层的导流层；所述外部套管比内层套管长；所述内层套管相切处、外部套管和内层套管相切处均设置焊缝，焊缝上设置立式铜板，所述立式铜板与焊缝将内层套管分割成相互独立的导流通道，所述立式铜板两侧的导流通道分别由交替的导流层组成；所述立式铜板两端设置有半月型铜板分别将各导流通道封闭，所述半月型铜板上设置有圆孔，所述圆孔均分布在半月型铜板的中心线上。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：通过设计并使用多层倾斜套管式热交换器，使得介质在通过套管内部不同的位置时所处的腔体截面形状不同，从而介质发生偏转，热量传递方式由层流向湍流转变，相同介质的相邻流层不仅产生滑动还有混合，相同介质进行充分的搅拌，从而让热量传递得到了良好的体现，与此同时，当介质流速越高，介质的搅拌效果越明显，越有利于介质的热交换，此外，通过热交换器位置的合理摆放并充分利用设备内部不同位置的介质之间的温差，使得热交换器的热交换效率得到进一步提升。本发明主要用于空调、冷库、冰箱、冰柜等利用制冷剂制冷的系统，可节约大量能量。

附图说明

图1为本发明一种多层倾斜套管式热交换器的一种实施例中外部套管和内层套管截面图。

图2为本发明一种多层倾斜套管式热交换器的一种实施例中的左视图。