专利名称：一种螺旋扭曲扁管换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及化工设备制造技术领域，具体涉及到一种石油化工设备的高效换热器，是一种螺旋扭曲扁管换热器。
背景技术：
由于经济和工业的快速发展，世界各国普遍面临着能量短缺问题，开发新能源以及如何高效利用现有能源受到了世界各国的普遍关注。换热器在工业生产中的广泛应用， 提高换热器效率、强化传热、研究强化传热的新技术成为人们日益关注的焦点。良好的换热设备结构形式，不仅使化工产过程能够稳定进行，而且又节省投资，降低能耗，提高传热效率，利于防垢除垢。目前，已使用的换热管从截面形状上分有圆管和扁管，从延伸形式上看有光管和螺纹管等，壳体的结构形式也多种多样，这些结构不同的换热设备都有其各自的优势，但在换热效率上的利用上还有待于进一步提高。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种螺旋扭曲扁管换热器，改变换热器的结构，提高换热器的换热效率。克服传统换热器传热率低的不足。本实用新型采用的技术方案是螺旋扭曲扁管换热器，包括壳体、管板、滑道和管程，在圆筒形壳体内固定有管程，管程通过支持板连接有滑道；管板固定壳体的一端，在其特征在于所述的管程采用的是U形螺旋扭曲扁换热管束，U形螺旋扭曲扁换热管束之间依靠螺旋扭曲扁管的螺旋形外缘保持点接触以互相支撑，并由捆扎带紧紧困扎在一起；U形螺旋扭曲扁换热管束的两端固定在管板上，壳程没有折流板，不存在流动死区，在U形螺旋扭曲扁换热管束中间由隔板隔开形成双壳程。所述的U形螺旋扭曲扁换热管束是由5 50根螺旋扭曲扁换热管组成，所述的螺旋扭曲扁管分为五段，有两个螺旋扭曲扁管与管板固定段(两端)、一个中部U形段，两个扁管段；其中两个螺旋扭曲扁管与管板固定段(两端)为圆形管；中部U形段为圆形管；在两个端部与中部U形段之间是扁管段；所述的扁管段在压扁的同时进行360°扭曲，截面为椭圆形；相邻螺旋扭曲扁管沿扁管长轴外壁顶端接触，用捆扎带捆扎在一起，以减小或避免螺旋扭曲扁管的振动。简述螺旋扭曲扁管换热器的工作原理。参阅图1。U形螺旋扭曲扁换热管束3的截面为椭圆形，压扁度和节距相同，与管板1连接处为圆管，相邻U形螺旋扭曲扁换热管束3外缘保持螺旋线点接触，以减小或避免管子的振动，U形螺旋扭曲扁换热管束3内的螺旋扭曲椭圆形通道，流体进入壳程与螺旋扭曲扁管换热管3接触，使得流体产生螺旋运动和二次湍流，湍流状态加剧，强化了管内传热，故而能显著提高管内外传热系数。壳程螺旋扭曲扁管之间流道也呈螺旋形状，流体在其中运动时受离心力作用而周期性的改变速度和方向，从而加强了流体的径向混合，增强了自身的湍
3流度，从而使壳程流体也得以强化。U形螺旋扭曲扁换热管束3内外流体均沿管壁螺旋运动，加强湍流运动，故而能显著提高U形螺旋扭曲扁换热管束3内外传热系数。由于流体的螺旋趋势运动，湍流程度大，还可以改善壳程中常出现的油污附着列管表面和杂质沉积对传热不利的现象。壳程中没有折流板，无流动死区，使得传热面积充分利用，同时采用双壳程结构，增加了介质的流程，在提高换热效率的同时又大大降低了设备的成本。本实用新型的有益效果本实用新型螺旋扭曲扁管换热器，没有折流板，不存在流动死区，换热管的中间用隔板隔开以增加壳程的换热效率，与普通管壳式换热器相比提高 20 30%。1、螺旋扭曲扁管换热器采用螺旋扭曲扁管，管内外介质均做螺旋运动，增强了介质的湍流程度，提高了传热系数，从而较大程度的强化了传热过程，同时管壁在壳程介质的作用下可自行清洁表面，不易结垢。2、因为壳程没有折流板，壳程的流动阻力很小，壳程不存在流动死区，在提高换热效率的同时又大大降低了设备的成本和工时。3、壳程采用双壳程结构，壳程介质流程增加，换热效率又进一步提高。
图1是本实用新型螺旋扭曲扁管换热器内部结构示意图。图2为图IA-A剖面的一部分，是一个U形螺旋扭曲扁换热管束3的截面图。图3为图IB-B剖面的一部分，是一个U形螺旋扭曲扁换热管束3的截面图。图4为图IC-C剖面的一部分，是一个U形螺旋扭曲扁换热管束3的截面图。图中，1-管板，2-支持板，3-U形螺旋扭曲扁换热管束，4-隔板，5-捆扎带，6-滑道。
具体实施方式
实施例1 :以一个螺旋扭曲扁管换热器为例，对本实用新型作进一步详细说明。参阅图1。本实用新型螺旋扭曲扁管换热器，包括壳体、管板1、滑道6和管程。在内径为500mm，长度为63^mm的圆筒形壳体内固定有管程，管程通过支持板2连接有滑道 6。管板1固定壳体的一端。所述的管程采用的是U形螺旋扭曲扁换热管束3，U形螺旋扭曲扁换热管束3之间依靠螺旋扭曲扁管的螺旋形外缘保持点接触以互相支撑，并由捆扎带 5紧紧困扎在一起；U形螺旋扭曲扁换热管束3的两端固定在管板1上，壳程没有折流板，不存在流动死区，在U形螺旋扭曲扁换热管束3中间由隔板4隔开形成双壳程。所述的U形螺旋扭曲扁换热管束3是由七根螺旋扭曲扁换热管组成，所述的螺旋扭曲扁管分为五段，有两个螺旋扭曲扁管与管板1固定段(两端)、一个中部U形段，两个扁管段；其中两个螺旋扭曲扁管与管板1固定段(两端)为圆形管，圆管直径为25mm。中部U 形段为圆形管，圆管直径为25mm。在两个端部与中部U形段之间是扁管段；所述的扁管段在压扁的同时进行360°扭曲。参阅图2。截面为椭圆形；相邻螺旋扭曲扁管沿扁管长轴外壁顶端接触，用捆扎带5捆扎在一起。
权利要求1.一种螺旋扭曲扁管换热器，包括壳体、管板(1)、滑道(6)和管程，在圆筒形壳体内固定有管程，管程通过支持板( 连接有滑道(6)；管板(1)固定壳体的一端，其特征在于所述的管程采用的是U形螺旋扭曲扁换热管束(3)，U形螺旋扭曲扁换热管束C3)之间依靠螺旋扭曲扁管的螺旋形外缘保持点接触以互相支撑，并由捆扎带( 紧紧困扎在一起；U形螺旋扭曲扁换热管束(3)的两端固定在管板(1)上，在U形螺旋扭曲扁换热管束(3)中间由隔板(4)隔开形成双壳程。
2.根据权利要求1所述的螺旋扭曲扁管换热器，其特征是所述的U形螺旋扭曲扁换热管束C3)是由5 50根螺旋扭曲扁换热管组成，所述的螺旋扭曲扁管分为五段，有两个螺旋扭曲扁管与管板1固定段、一个中部U形段，两个扁管段；其中两个螺旋扭曲扁管与管板(1)固定段为圆形管；中部U形段为圆形管；在两个端部与中部U形段之间是扁管段；所述的扁管段在压扁的同时进行360°扭曲，截面为椭圆形；相邻螺旋扭曲扁管沿扁管长轴外壁顶端接触，用捆扎带( 捆扎在一起。
专利摘要螺旋扭曲扁管换热器，应用于化工设备实现高效换热。在圆筒形壳体内固定有管程，管程通过支持板连接有滑道；管板固定壳体的一端，所述的管程采用的是U形螺旋扭曲扁换热管束，U形螺旋扭曲扁换热管束之间依靠螺旋扭曲扁管的螺旋形外缘保持点接触以互相支撑，并由捆扎带紧紧困扎在一起；U形螺旋扭曲扁换热管束(3)的两端固定在管板上，壳程没有折流板，不存在流动死区，在U形螺旋扭曲扁换热管束中间由隔板隔开形成双壳程。效果是换热管的中间用隔板隔开以增加壳程的换热效率，与普通管壳式换热器相比提高20～30％。
文档编号F28F1/00GK202339124SQ20112047630
公开日2012年7月18日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者刘晓燕, 刘统华, 周庆伟, 周立, 庄剑锋, 张莹莹, 李尤, 李爱凌, 杨武, 梁学峰, 梁泽涛, 王雪莲, 范振鲁, 谢国宏, 谢育辉, 霍欢, 韩冰, 高磊 申请人:中国石油天然气华东勘察设计研究院, 中国石油天然气集团公司