[实用新型]换热管、换热器管芯及换热器

说明书

本申请公开了一种换热管，包括沿纵向方向延伸的换热管中空管体和在换热管中空管体两端的换热管进口和换热管出口，换热管中空管体至少在换热管中空管体两端中间的部分具有垂直于管轴线截取的非圆形横截面，非圆形横截面的宽度大于高度；换热管中空管体两端中间的具有非圆形横截面的部分绕一中心轴线缠绕为螺旋状，缠绕为螺旋状的换热管部分的横截面的宽度方向平行于所述中心轴线方向。还公开了包括所述换热管的换热器管芯和换热器。本申请的换热管、换热器管芯以及换热器采用非圆横截面换热管且使得非圆形截面换热管的横截面宽度方向平行于换热器的中心轴线方向，能够减小流体介质的流动阻力以及管后滞留区域，增大换热面积，由此提高换热效率。

技术领域

本实用新型涉及炼油、化工等行业余热回收领域，具体地，涉及一种提高换热效率的换热管、换热器管芯及换热器。

背景技术

缠绕管式换热器是在缠绕芯体与壳体之间的空间内，将换热管按螺旋线形状交替缠绕而成，层间采用一定形状的垫条隔开使之保持一定的间距。由于现有的缠绕管式换热器的传热元件为普通圆管，流体介质在同一层换热管的轴向相邻的上下管外壁间流动时会出现一些流速较低的滞留区域和涡旋，此处的流速比换热管层与层之间的主流区流速小很多，造成局部传热系数减小，且滞留区处形成的漩涡会大大增加流体介质流经壳侧时引起的压降，增加换热器在正常工况下时的泵工。

因此需要改进的、提高换热效率的换热管、换热器管芯及换热器。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供至少部分解决上述问题的换热管、换热器管芯及换热器。

根据本实用新型的一个方面，提供一种换热管，包括沿纵向方向延伸的换热管中空管体和在换热管中空管体两端的换热管进口和换热管出口，所述换热管中空管体至少在换热管中空管体两端中间的部分具有垂直于管轴线截取的非圆形横截面，所述非圆形横截面的宽度大于高度；其中，所述换热管中空管体两端中间的具有非圆形横截面的部分绕一中心轴线缠绕为螺旋状，换热管的缠绕为螺旋状部分的横截面的宽度方向平行于所述中心轴线方向。

通过采用非圆形横截面换热管且使得非圆形截面换热管的横截面宽度方向平行于换热器的中心轴线方向，也就是使得非圆形横截面换热管的横截面宽度方向平行于流体介质流动方向，能够减小流体介质的流动阻力以及相对应流动方向的管后滞留区域，且增大换热面积，由此提高缠绕为螺旋状的换热管的换热效率。

优选地，所述换热管中空管体的内腔包括沿纵向方向延伸的支撑件，用于保持换热管中空管体的内腔。

在具有非圆形横截面的换热管中空管体中设置支撑件能够避免具有非圆形横截面的换热管在螺旋缠绕的过程中变形、扭曲。

优选地，所述支撑件为至少一根支撑管，所述支撑管包括支撑管中空管体和在支撑管中空管体两端的支撑管进口和支撑管出口，所述支撑管的长度大于等于所述换热管的长度。

将具有非圆形横截面的换热管中空管体内的支撑件设置为支撑管，一方面能够避免具有非圆形横截面的换热管在螺旋缠绕的过程中变形、扭曲，另一方面由于支撑管和换热管管腔横截面的不同，相同的介质在其中以不同的流速流通，造成换热量不同而产生温度差异，从而引起支撑管内流体介质与换热管内的流体介质之间的热交换，进一步增强传热，提高换热效率。

优选地，所述支撑管的横截面沿非圆形横截面的宽度方向的侧边至少部分地与所述非圆形横截面的宽度方向的侧边重合。

支撑管可以是具有任意横截面形状的中空管，只要其横截面形状能够在沿非圆形横截面的宽度方向的侧边至少部分地与所述非圆形横截面的宽度方向的侧边重合、起到支撑作用即可。

优选地，所述非圆形横截面的宽度与高度的比不小于2:1，所述非圆形横截面的宽度方向的侧边为平行直线段。