一种新型相间螺旋扭曲管换热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种新型相间螺旋扭曲管换热器，主要由管箱、管板、壳体、换热管，以及折流板等零件组成，其中换热管是新型相间螺旋扭曲换热管，该新型相间螺旋扭曲管换热器的换热管是由顺时针螺旋扭曲段、直管段、以及逆时针螺旋扭曲段交替连接而成，换热器的其他零部件仍为普通管壳式换热器中的结构形式；本实用新型涉及一种新型相间螺旋扭曲管换热器，其工作介质在管内流动换热时具有湍流程度高、换热系数高、不易结垢的优点；该新型相间螺旋扭曲管换热器的零件与普通的管壳式换热器之间有良好的通用性，具有广泛的实际应用价值。
【专利说明】
一种新型相间螺旋扭曲管换热器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种新型相间螺旋扭曲管换热器，属于强化换热技术领域。
【背景技术】
[0002]换热器在国民经济的各行各业有着广泛的应用，是能源、石油、化工、冶金、动力、轻工业、食品乃至航空航天行业中最常见的设备之一，它是开发二次能源，实现热回收节约能源耗散的重要设备；目前，管壳式换热器由于其流量大、压降损失小以及操作压力高而被广泛应用；工程应用中的管壳式换热器的换热管都使用光管，工作流体在光管内的湍流效果差，造成换热效果不明显，换热效率不高的缺点；管壳式换热器一般运行周期较长，流体内杂质等污垢沉积，容易堵塞，影响设备的效率，尤其是大型的管壳式换热器，换热管堵塞时，管束清洗困难，这不但影响换热效果，而且影响整个工艺流程的运行。
【实用新型内容】
[0003]针对以上所述问题，本实用新型提供了一种新型相间螺旋扭曲管换热器，其优点在于，工作介质在管内流动换热时湍流程度高、换热系数高、不易结垢，其零部件与普通管壳式换热器之间存在良好的通用性。
[0004]本实用新型涉及的一种新型相间螺旋扭曲管换热器主要由管程部分和壳程部分组成;管程部分主要由管程进口部分、管程换热部分、以及管程出口部分组成，其中，管程进口部分由管程进口 [I]、进口管箱[2]、进口管箱法兰[3]、进口管箱法兰垫片[15]和进口管板[4]组成，管程换热部分由相间螺旋扭曲换热管束[5]组成，管程出口部分壳程主要由管程出口 [9]、出口管箱[10]、出口管箱法兰[8]、出口管箱法兰垫片[11]和出口管板[12]组成;壳程部分主要由壳程进口 [14]、壳程出口 [7]、筒体[13]和折流板[6]组成。
[0005]本实用新型涉及的一种新型相间螺旋扭曲管换热器中，相间螺旋扭曲换热管束
[5]是由新型相间螺旋扭曲管组成，该新型相间螺旋扭曲管的基圆为椭圆。
[0006]本实用新型涉及的一种新型相间螺旋扭曲管换热器中，新型相间螺旋扭曲管是由进口 [21]、进口段[22]、直管段1[23]、顺时针螺旋扭曲段[28]、直管段2[24]、逆时针螺旋扭曲段[27]、出口段[25]和出口 [26]组成;其中，直管段1[23]、顺时针螺旋扭曲段[28]、直管段2[24]、逆时针螺旋扭曲段[27]周期性交替连接，光滑过渡。
[0007]本实用新型涉及的一种新型相间螺旋扭曲管换热器中，新型相间螺旋扭曲管的顺时针螺旋扭曲段[28 ]和逆时针螺旋扭曲段[27 ]是由扭曲导程、扭曲长度和扭曲角确定;流体随着管壁形状的周期性变化产生了周期性螺旋流动，这种流动现象使换热系数提高。
【附图说明】
[0008]图1实用新型一种新型相间螺旋扭曲管换热器的结构示意图；
[0009]图2新型相间螺旋扭曲管示意图；
[0010]图中:1-管程进口，2-进口管箱，3-进口管箱法兰，4-进口管板，5-相间螺旋扭曲换热管束，6-折流板，7-壳程出口，8-出口管箱法兰，9-管程出口，10-出口管箱，11-进口管箱法兰垫片，12-出口管板，13-筒体，14-壳程进口，15-出口管箱法兰垫片，21-进口，22-进口段，23-直管段I，24-直管段2，25-出口段，26-出口，27-逆时针螺旋扭曲段，28-顺时针螺旋扭曲段。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述。
[0012]本实用新型的实施方式如下:一种新型相间螺旋扭曲管换热器主要由管程和壳程组成，管程流动的流体称为管程流体，壳程流动的流体称为壳程流体。
[0013]管程流体的流动过程如下:管程流体由管程进口[I]进入管程进口部分的进口管箱[2]，由于进口管箱法兰[3]、进口管箱法兰垫片[15]的密封作用，管程流体不会渗漏;然后，经过进口管板[4]的分流，管程流体进入管程换热部分的相间螺旋扭曲换热管束[5]的各个换热管道，与壳程的壳程流体进行换热；随后，经过换热的管程流体经过出口管板[12]的汇集作用，管程流体进入管程出口部分的出口管箱[10]，由管程出口 [9]流出相间螺旋扭曲管换热器，由于出口管箱法兰[8]、出口管箱法兰垫片[11]的密封作用，管程流体不会渗漏。
[0014]壳程流体的流动过程如下:壳程流体由壳程进口[14]进入筒体[13]内与管程的管程流体进行换热，由于折流板[6]的阻挡作用，壳程流体在壳程有一个“之”字形的流动路线，这增加了壳程流体的流程;随后，经过换热的壳程流体由壳程出口 [7]流出该新型相间螺旋扭曲管换热器。
[0015]本实用新型涉及的新型相间螺旋扭曲管换热器中，相间螺旋扭曲换热管束[5]是由新型相间螺旋扭曲管组成，该新型相间螺旋扭曲管是由进口 [21]、进口段[22]、直管段I[23]、顺时针螺旋扭曲段[28]、直管段2[24]、逆时针螺旋扭曲段[27]、出口段[25]和出口
[26]组成;流体随着管壁形状的周期性变化产生了周期性螺旋流动，形成了相切于管壁的二次流，这种现象增加了流体的湍流效应，对流体壁面边界层和污垢层产生很强的破坏作用，使换热系数提高;该新型相间螺旋扭曲管换热器的零部件与普通管壳式换热器之间存在良好的通用性，有较好的发展前景和广泛的实际应用价值。
【主权项】
1.一种新型相间螺旋扭曲管换热器，其特征在于:一种新型相间螺旋扭曲管换热器中，新型相间螺旋扭曲换热管是由顺时针螺旋扭曲段、直管段、以及逆时针螺旋扭曲段周期性交替连接而成。2.根据权利要求1所述的一种新型相间螺旋扭曲管换热器，其特征在于:一种新型相间螺旋扭曲管换热器中，新型相间螺旋扭曲换热管是由顺时针螺旋扭曲段、直管段、以及逆时针螺旋扭曲段周期性交替连接而成，光滑过渡。3.根据权利要求1所述的一种新型相间螺旋扭曲管换热器，其特征在于:一种新型相间螺旋扭曲管换热器中，新型相间螺旋扭曲换热管的顺时针螺旋扭曲段和逆时针螺旋扭曲段是由扭曲导程、扭曲长度和扭曲角确定。4.根据权利要求1所述的一种新型相间螺旋扭曲管换热器，其特征在于:一种新型相间螺旋扭曲管换热器中，新型相间螺旋扭曲换热管的基圆为椭圆。
【文档编号】F28D7/02GK205448766SQ201521085147
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月24日
【发明人】王定标, 韩勇, 张灿灿, 向飒, 邓静, 张喜迎
【申请人】郑州大学