一种具有自振功能的换热管路及包含其的换热装置的制作方法

本发明涉及热交换设备领域，具体地，涉及一种具有自振功能的换热管路及包含其的换热装置。

背景技术：

1、换热装置是一种在不同温度的两种或两种以上介质之间实现热量传递的节能设备，能使热量由温度较高的介质传递给温度较低的介质，使介质的温度达到设定指标，提高能源利用率。随着科学技术的发展，换热装置作为进行介质热交换的专用设备，广泛应用于石油、化工、核电、制冷、水泥、冶金等工业领域。

2、传统管壳式换热装置内部传热元件采用多根不锈钢直管，整体结构尺寸较大，结构简单，但是，换热装置的流体能够诱导换热装置内传热元件的振动，久而久之会造成不锈钢直管的疲劳损坏。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种具有自振功能的换热管路及包含其的换热装置，该具有自振功能的换热管路具有很高的热交换效率，同时能够避免设备振动引起的疲劳损坏。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种具有自振功能的换热管路，所述具有自振功能的换热管路包括进口管、出口管、螺纹管、软连接和弯管段，所述螺纹管设置多个，多个所述螺纹管首尾相接，所述进口管和所述出口管分别设置于所述首尾相接的多个螺纹管的首和尾，相邻两个所述螺纹管之间通过所述弯管段连通，所述弯管段设置为u形，使得所述多个螺纹管能够并列排布；

3、所述弯管段与所述螺纹管之间通过所述软连接连接，所述螺纹管与所述进口管和所述出口管之间通过所述软连接连接。

4、优选地，所述软连接包括位于两端的第一法兰盘和设置在两端的所述第一法兰盘之间的软接头，所述螺纹管、所述弯管段、所述进口管和所述出口管与所述软连接连接的端均设置有与所述第一法兰盘相配合的第二法兰盘。

5、优选地，所述软接头设置为橡胶软接头，所述橡胶软接头的两端设置有夹持端面，所述夹持端面位于所述第一法兰盘和所述第二法兰盘之间。

6、优选地，所述软连接还包括弹簧，所述弹簧套设于所述橡胶软接头，所述弹簧的两端分别抵靠于两端的所述第一法兰盘。

7、优选地，所述弹簧设置为被压缩的状态。

8、优选地，所述螺纹管使用铜材质制成。

9、本发明还提供一种换热装置，所述换热装置包括所述具有自振功能的换热管路、密封的壳体、第一汇流管和第二汇流管，所述第一汇流管和第二汇流管相对设置并位于所述壳体的两侧，所述具有自振功能的换热管路设置多个，多个所述具有自振功能的换热管路设置于所述壳体内，多个所述具有自振功能的换热管路沿所述第一汇流管的长度方向并排设置，所述进口管和所述出口管分别与所述第一汇流管和第二汇流管连接；

10、所述壳体上还设置有进口和出口，所述进口和所述出口分别位于所述壳体的两个相对的面上。

11、优选地，所述进口和所述出口垂直于所述具有自振功能的换热管路设置。

12、优选地，所述进口和所述出口平行于所述具有自振功能的换热管路设置。

13、优选地，所述壳体上端面和下端面均设置有通过孔，所述通过孔与所述弯管段配合用于固定所述具有自振功能的换热管路。

14、根据上述技术方案，本发明的弯管段设置为u形使得多个螺纹管能够并列排布，在增加换热管路长度的同时，能够极大的节省换热管路占用的空间，使得该具有自振功能的换热管路结构更加紧凑。

15、在u形弯管段的作用下，多个螺纹管紧凑的排列还能够使得具有自振功能的换热管路与壳程介质之间的接触面得到有效提升，使得两者之间能够进行更加充分有效的接触，提高热交换的效率。

16、螺纹管设置为螺旋形状，该螺旋形状的管道能够引导流体按照螺旋路径流动，而这种螺旋流动路径能够有效地延长流体在管内停留的时间，增加了传热的机会。

17、同时，管程介质螺旋流动会在管道内产生旋转的离心力，从而使流体产生二次流运动。这种二次流运动可以带动管道内部的管程介质在径向和周向上发生运动，导致了流体内部的对流加强，有助于减小流体的热边界层厚度，提高了传热效率，增加了传热的效果。

18、因此，采用螺纹管能够有效提高热交换的效率。

19、管程介质螺旋流动会在管道内产生旋转的离心力，从而使流体产生二次流运动，因此在实际使用过程中，螺纹管会在管程介质螺旋流动作用下发生振动，而弯管段内管程介质的流动状态会相对稳定，因此，弯管段和螺纹管在使用过程中的振动无法同步，而软连接通过自身形变能够有效适应弯管段和螺纹管之间因为振动而产生的位置差距，从而减少了弯管段和螺纹管的之间的互相牵制的作用力，使得弯管段和螺纹管都能够具有更好的使用性能，同时也保证了连接处的使用效果，延长了具有自振功能的换热管路的使用寿命。

20、本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种具有自振功能的换热管路，其特征在于，所述具有自振功能的换热管路包括进口管(1)、出口管(2)、螺纹管(3)、软连接和弯管段(4)，所述螺纹管(3)设置多个，多个所述螺纹管(3)首尾相接，所述进口管(1)和所述出口管(2)分别设置于所述首尾相接的多个螺纹管(3)的首和尾，相邻两个所述螺纹管(3)之间通过所述弯管段(4)连通，所述弯管段(4)设置为u形，使得所述多个螺纹管(3)能够并列排布；

2.根据权利要求1所述的具有自振功能的换热管路，其特征在于，所述软连接包括位于两端的第一法兰盘(51)和设置在两端的所述第一法兰盘(51)之间的软接头(52)，所述螺纹管(3)、所述弯管段(4)、所述进口管(1)和所述出口管(2)与所述软连接连接的端均设置有与所述第一法兰盘(51)相配合的第二法兰盘(53)。

3.根据权利要求2所述的具有自振功能的换热管路，其特征在于，所述软接头(52)设置为橡胶软接头，所述橡胶软接头的两端设置有夹持端面，所述夹持端面位于所述第一法兰盘(51)和所述第二法兰盘(53)之间。

4.根据权利要求3所述的具有自振功能的换热管路，其特征在于，所述软连接还包括弹簧(54)，所述弹簧(54)套设于所述橡胶软接头(52)，所述弹簧(54)的两端分别抵靠于两端的所述第一法兰盘(51)。

5.根据权利要求4所述的具有自振功能的换热管路，其特征在于，所述弹簧(54)设置为被压缩的状态。

6.根据权利要求1所述的具有自振功能的换热管路，其特征在于，所述螺纹管(3)使用铜材质制成。

7.一种换热装置，其特征在于，所述换热装置包括权利要求1-6中任意一项所述的具有自振功能的换热管路、密封的壳体(6)、第一汇流管(7)和第二汇流管(8)，所述第一汇流管(7)和第二汇流管(8)相对设置并位于所述壳体(6)的两侧，所述具有自振功能的换热管路设置多个，多个所述具有自振功能的换热管路设置于所述壳体(6)内，多个所述具有自振功能的换热管路沿所述第一汇流管(7)的长度方向并排设置，所述进口管(1)和所述出口管(2)分别与所述第一汇流管(7)和第二汇流管(8)连接；

8.根据权利要求7所述的换热装置，其特征在于，所述进口(61)和所述出口(62)垂直于所述具有自振功能的换热管路设置。

9.根据权利要求7所述的换热装置，其特征在于，所述进口(61)和所述出口(62)平行于所述具有自振功能的换热管路设置。

10.根据权利要求7所述的换热装置，其特征在于，所述壳体(6)上端面和下端面均设置有通过孔(63)，所述通过孔(63)与所述弯管段(4)配合用于固定所述具有自振功能的换热管路。

技术总结
本发明公开了一种具有自振功能的换热管路，该具有自振功能的换热管路包括进口管、出口管、螺纹管、软连接和弯管段，螺纹管设置多个，多个螺纹管首尾相接，进口管和出口管分别设置于首尾相接的多个螺纹管的首和尾，相邻两个螺纹管之间通过弯管段连通，弯管段设置为U形，使得多个螺纹管能够并列排布；弯管段与螺纹管之间通过软连接连接，螺纹管与进口管和出口管之间通过软连接连接。该具有自振功能的换热管路具有很高的热交换效率，同时能够避免设备振动引起的疲劳损坏。

技术研发人员：张宗见,李志强,宗青松,邓如意,张提提,刘守信,蔡盛强,张健,周先进,王飞
受保护的技术使用者：安徽海螺建材设计研究院有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/18