一种螺旋盘管式换热器的制作方法

1.本实用新型涉及换热器技术领域，尤其涉及一种螺旋盘管式换热器。


背景技术：

2.弹性管束换热器由4根同心圆管组成，设有两个固定端（a和b）及三个自由端(c、d、e)，并在换热器中水平放置，其中单支圆管均少于一圈，工作时，热流体至端点a进入盘管，在自由端c和d经三次折返并释放热量，然后由端点b流出。这是一种利用流体诱导振动现象强化传热的一种特殊传热元件，根据这种原理设计的换热器，在管外流速很低的情况下能达到很高的传热系数，并且在强化对流换热时同时减小污垢热阻，从而实现复合强化传热效果。
3.此种弹性管束换热器，传热性能卓越、不易结垢，但由于其采用多向折流方式，刚度差、焊点多、制造复杂，由于随着规格和流场的不同，需综合圆管曲率、管径、壁厚等因素进行质量附加设计，否则难以得到一定合适的振型，通用性较差，这极大限制了它的有效应用。


技术实现要素：

4.（一）要解决的技术问题
5.基于弹性管束换热器存在的不足,本实用新型提供了一种单位体积内换热面积大、制造简便、容易调节各段的振型且传热和去垢效果好的换热器。
6.（二）技术方案
7.本实用新型提供一种螺旋盘管式换热器，包括热媒进口、螺旋管、热媒出口、若干连接管和若干阻尼块，螺旋管之间依次通过连接管焊接相连，螺旋管之间呈间隔交错布置，连接后的螺旋管首端与热媒进口相连，连接后的螺旋管末端与热媒出口相连，螺旋管相应位置套接有若干阻尼块，本实用新型结构紧凑、焊点少、制造方便，容易调节各段的振型，使得该换热器通用性好，应用广泛，而且该换热器总传热系数高，换热性能好。
8.作为优选，所述螺旋管为圆管或者椭圆管或者矩形管，在诱导振动过程中能有效减少管外壁流体热阻，提高总传热系数。
9.更优选地，所述螺旋管为金属无缝管，使得螺旋管的传热系数高，而且管壁不易破损，泄漏，使得螺旋管更加耐用。
10.作为优选，所述螺旋管螺旋形式为锥形或者水平螺旋型式，从而获得较大的换热面积，而且随着振动及温差热胀冷缩和在管内压力作用下螺旋管相对自由伸缩，管壁不易结垢，即使有垢层至一定程度下也会自行脱落，换热性能保持良好。
11.更优选地，所述螺旋管螺旋形式为微锥形螺旋上拱并经过热处理消除应力，从而使得螺旋管获得更好的去垢效果。
12.作为优选，所述阻尼块的数量与螺旋管长径比相对应，从而达到调节螺旋管各段的振型的目的。
13.更优选地，所述阻尼块为橡胶减震阻尼块，阻止螺旋管的振动，抑制螺旋管振动产生的共振。
14.作为优选，所述热媒进口和热媒出口均布置于螺旋管的外侧或者内侧或者内外跨排，热媒进口和热媒出口采用独立通道、同心圆间隔或剖分间隔方式，从而获得更好的传热效率。
15.作为优选，所述连接管的截面形状与螺旋管的截面形状相同，使得连接管与螺旋管焊接在一起时，管内流体截面不会发生改变，从而减少振动。
16.（三）有益效果
17.采用上述技术方案，使得该螺旋盘管换热器单位体积内换热面积大、制造简便且传热和去垢效果好。
18.该螺旋盘管换热器结构紧凑，焊点少、制造方便。
19.双支点焊接悬臂自由浮动，设置阻尼块后容易调节各段的振型。
20.在诱导振动过程中能有效减少管外壁流体热阻，提高了总传热系数。
21.随着振动及温差热胀冷缩和在管内压力作用下盘管相对自由伸缩，管壁不易结垢，即使有垢层至一定程度下也会自行脱落，换热性能保持良好。
22.螺旋盘管遍布容器截面，换热管的分布可以很紧凑，单位容积的换热面积大。
附图说明
23.图1为螺旋盘管换热器结构示意图；
24.图2为双螺旋换热器结构示意图；
25.图3为单层双螺旋换热器结构示意图；
26.图4为双层双螺旋换热器结构示意图；
27.图中，1-热媒进口；2-螺旋管；3-热媒出口；4-连接管；5-阻尼块;
28.21-第一螺旋管；22-第二螺旋管。
具体实施方式
29.如图1所示，一种螺旋盘管式换热器，包括热媒进口1、螺旋管2、热媒出口3、若干连接管4和若干阻尼块5，螺旋管2之间依次通过连接管4焊接相连，螺旋管2之间呈间隔交错布置，连接后的螺旋管2首端与热媒进口1相连，连接后的螺旋管2末端与热媒出口3相连，螺旋管2相应位置套接有若干阻尼块5。
30.如图1所示，螺旋管2为圆管或者椭圆管或者矩形管。
31.螺旋管2优选为金属无缝管。
32.如图1所示，螺旋管2螺旋形式为锥形或者水平螺旋型式。
33.螺旋管2螺旋形式优选为微锥形螺旋上拱并经过热处理。
34.阻尼块5的数量与螺旋管长径比相对应。
35.阻尼块5优选为橡胶减震阻尼块。
36.连接管4的截面形状与螺旋管的截面形状相同。
37.实施例1：
38.如图2所示，双螺旋换热器包括热媒进口1、第一螺旋管21、连接管4、第二螺旋管
22、热媒出口3和阻尼块5，第一螺旋管21和第二螺旋管22同为顺时针，第一螺旋管21的首端与热媒进口1相连，第一螺旋管21的末端经连接管4与第二螺旋管22的首端相接，第二螺旋管22的末端与热媒出口3相连，热媒进口1和热媒出口3分别布置于第一螺旋管21和第二螺旋管22的两侧，阻尼块5设置在第一螺旋管21和第二螺旋管22上，该换热器采用单管中部旋转绕制。
39.实施例2：
40.如图3所示，单层双螺旋换热器由热媒进口1、第一螺旋管21、连接管4、第二螺旋管22、热媒出口3和阻尼块5组成。第一螺旋管21和第二螺旋管22同为顺时针、微上拱，第一螺旋管21的首端与热媒进口1相连，第一螺旋管21的末端经连接管4与第二螺旋管22的首端相接，第二螺旋管22的末端与热媒出口3相连，第一螺旋管21和第二螺旋管22上设有阻尼块5，热媒进口1和热媒出口3采用同心布置，居于第一螺旋管21和第二螺旋管22的中部。
41.实施例3：
42.如图4所示，双层双螺旋换热器包括热媒进口1、第一螺旋管21、连接管4、第二螺旋管22、热媒出口3和阻尼块5。第一螺旋管21和第二螺旋管22旋向相反、平面螺旋，第一螺旋管21的首端与热媒进口1相连，第一螺旋管21的末端经连接管4与第二螺旋管22的首端相接，两螺旋管的位置上下错开，第二螺旋管22的末端与热媒出口3相连，第一螺旋管21和第二螺旋管22的中部位置设有阻尼块5，热媒进口1和热媒出口3采用合拢为一个柱体，采用剖分连接，居于第一螺旋管21和第二螺旋管22的中部。
43.本实施例的螺旋盘管换热器结构紧凑，焊点少、制造方便。双支点焊接悬臂自由浮动，设置阻尼块后容易调节各段的振型。在诱导振动过程中能有效减少管外壁流体热阻，提高了总传热系数。随着振动及温差热胀冷缩和在管内压力作用下盘管相对自由伸缩，管壁不易结垢，即使有垢层至一定程度下也会自行脱落，换热性能保持良好。螺旋盘管遍布容器截面，换热管的分布可以很紧凑，单位容积的换热面积大。
44.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。