純逆流熱交換器的製作方法
2023-09-27 06:56:35
專利名稱：純逆流熱交換器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱交換器，特別是一種純逆流熱交換器。
背景技術：
常見的熱交換器，包括蒸發器和冷凝器，為了提高熱交換效率，在不增加熱交換面積的基礎上，一般普遍的做法是延長進行熱交換氣體或液體的流過路徑，如設置分程隔板和折流板，強迫氣體或液體按事先規定的路線流動，但是，現有的折流板和分程隔板的結構，使得氣體或液體在流動時，會在熱交換器內出現死角，該死角的存在，極大的浪費了資源，造成熱交換效率低下；並且這種結構的蒸發器和冷凝器，殼程流體為橫向或斜向衝刷管束，流動呈S形狀，容易形成流動死區，換熱不充分，增大其流動過程中的阻力，而且也極易造成換熱管的振動，過強的振動將破壞管束，導致熱交換管破損，造成熱交換器不能使用。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種結構簡單合理、體積小、阻力小、使用壽命長、熱交換效率高的純逆流熱交換器，以克服現有技術中的不足之處。
按此目的設計的一種純逆流熱交換器，包括殼體，殼體內設置有熱交換管，熱交換管兩端設置在殼體的左右管板上，殼體內部還設置有分程隔板，其結構特徵是殼體內設置有置放熱交換管的折流柵，熱交換管被折流柵上的折流杆相互分隔開來，且被卡設在折流杆之間；折流柵與管板之間通過拉杆相接。
上述的折流柵上設置有開孔，開孔內設置有用於分隔相鄰熱交換管的折流杆。
上述的折流柵上的折流杆沿一個方向布置，前後折流柵上的折流杆以一定角度在空間內交錯布置，熱交換管卡設在前後折流柵上。
上述的空間相交角度為30～90度。
上述的折流柵上的折流杆呈交錯布置，熱交換管卡設在折流杆之間。
上述的開孔設置在分程隔板的上方和下方。
上述的熱交換器的製冷劑入口和製冷劑出口設置在同一側；製冷劑入口設置在殼體上面，製冷劑出口設置在殼體下面。
上述的殼體一側設置有冷卻水出口和冷卻水進口，冷卻水進口設置在冷卻水出口下方。
本實用新型的殼程內被分程隔板和左右管板分成兩個獨立的流程，管程流動時，冷卻水從左側封頭下面的冷卻水進口進入熱交換管，遵循低進高出原則，在殼體另一側的封頭內進入上部的熱交換管，然後從封頭原進水處的上部流出，該管程為兩流程；殼程流動時，製冷劑氣體從殼體上部的製冷劑入口進入殼體，沿熱交換管所在部位逐漸冷卻為氣液混合物，最後冷凝為液體後由殼體下部的製冷劑出口排出，該殼程為兩流程。
熱交換管兩端部設置在管板上，其軸向移動被禁止；熱交換管中部卡設在折流柵中。該處的折流柵可以有兩種結構，一種結構是同一個折流柵中設置有交錯布置的折流杆，熱交換管卡設在交錯的折流杆之間，並被折流杆相互分隔開來；另一種結構是同一個折流柵中設置有一個方向的折流杆，熱交換管卡設在前後空間交錯的折流杆之間，並被折流杆相互分隔開來。經過前述處理後，熱交換管的徑向移動或跳動被禁止，熱交換管的穩定性得到加強，其抗液體的衝擊性能得到提高，其抗震性能也得到加強。組裝後的折流柵與熱交換管在殼程內留有讓製冷劑通過的間隙，也為製冷劑軸向運動提供了足夠的空間；前後交錯排列的折流柵極其折流杆同時也起到擾流作用，增強換熱性能。
本實用新型中，殼程流體呈軸向流動，製冷劑一直沿熱交換管表面流動，直至被冷卻為液體；而常規冷凝器和蒸發器的殼程內的流體呈橫向或斜向流動，本實用新型通過結構的改變，消除了流動死區，減輕甚至消除換熱管的振動，既避免了以前流動中的死角出現，又極大的延長了換熱管的使用壽命，本實用新型中的製冷劑蒸氣在其冷凝過程中不僅受到粘性力和重力的作用，而且還受到剪切力的作用，該幾個作用力的疊加效果，加強了冷凝液的排出，同時，冷凝時的換熱係數得到提高，冷凝壓力降低，能效比提高。
本實用新型採用螺旋鋸齒結構的熱交換管，在同等熱負荷和相等的換熱面積情況下，由該種結構的熱交換管構成的純逆流熱交換器與常規外螺紋支撐板冷凝器相比，其換熱係數提高100％，制冷機組能效比提高8.5％。
本實用新型結構簡單合理、體積小、阻力小、使用壽命長、熱交換效率高。
圖1為本實用新型一實施例剖視結構示意圖。
圖2為圖1的A-A處剖面放大結構示意圖。
圖3為圖1的B-B處剖面放大結構示意圖。
圖4為圖1的C-C處剖面放大結構示意圖。
圖5為折流柵未裝摺流杆時的放大結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述。
參見圖1-圖5，本純逆流熱交換器，殼體1內設置有布置在折流柵2上的熱交換管3，折流柵2之間設置有拉杆4，殼體1內部還設置有分程隔板5，熱交換管3兩端設置在殼體1的左右管板6上，折流柵2上設置有置分隔熱交換管3的折流杆，該折流杆設置在折流柵2的開孔9內，見圖5，開孔9被分程隔板5所在安裝位置分隔開來，上下均有；折流杆81、82、83分別設置在折流柵2上的開孔9內，見圖2-圖4，熱交換管3被位於前後位置，空間交錯的折流杆81、82、83相互分隔開來，並被卡設在折流杆81、82、83之間，其中的折流杆81水平布置，折流杆82和83豎向間隔布置，折流杆81和折流杆82和83空間交錯的角度為90度，該空間交錯的角度也可以根據具體設計需要或用戶需求，選擇30～90度之間的任意角度，該折流杆的這種結構一是為了隔開熱交換管3，二是為了固定熱交換管3，防止熱交換管3因工作時的震動而發生位置變化。此處只畫出了一個折流柵2上設置一個方向的折流杆結構。
熱交換器的製冷劑入口10和出口11設置在同一側，見圖1，製冷劑入口10設置在殼體1上面，製冷劑出口11設置在殼體1下面。殼體1一側設置有冷卻水出口和冷卻水進口，冷卻水進口設置在冷卻水出口下方。熱交換管3為螺旋鋸齒結構，該熱交換管的管外壁設置有鋸齒結構的翅片，管內壁設置有螺旋結構的凸槽。熱交換管3管外壁設置有螺旋結構的凹槽，該凹槽貫穿鋸齒結構的翅片。圖中沒有畫出該結構。
製冷劑氣體由殼體1左側的E處箭頭進入殼體1內，沿箭頭M流向殼體另一側，部分已經冷凝的製冷劑直接沿箭頭0到達殼體1底部，另外的製冷劑氣體及其氣液混合物沿箭頭N逆流回殼體1右側，最後，製冷劑液體由箭頭F處流出。其中冷卻劑從左側封頭7的H箭頭處進入下部熱交換管，經右側封頭後，進入上部熱交換管，最後從左側封頭7的G箭頭處進出，整個過程呈相對運動的純逆流，見圖1。
權利要求1.一種純逆流熱交換器，包括殼體(1)，殼體內設置有熱交換管(3)，熱交換管兩端設置在殼體的左右管板(6)上，殼體內部還設置有分程隔板(5)，其特徵是所述的殼體內設置有置放熱交換管的折流柵(2)，熱交換管被折流柵上的折流杆相互分隔開來，且被卡設在折流杆之間；折流柵與管板之間通過拉杆(4)相接。
2.根據權利要求1所述的純逆流熱交換器，其特徵是所述的折流柵(2)上設置有開孔(9)，開孔內設置有用於分隔相鄰熱交換管(3)的折流杆。
3.根據權利要求2所述的純逆流熱交換器，其特徵是所述的折流柵(2)上的折流杆沿一個方向布置，前後折流柵上的折流杆以一定角度在空間內交錯布置，熱交換管(3)卡設在前後折流柵上。
4.根據權利要求3所述的純逆流熱交換器，其特徵是所述的空間相交角度為30～90度。
5.根據權利要求2所述的純逆流熱交換器，其特徵是所述的折流柵(2)上的折流杆呈交錯布置，熱交換管(3)卡設在折流杆之間。
6.根據權利要求2所述的純逆流熱交換器，其特徵是所述的開孔(9)設置在分程隔板(5)的上方和下方。
7.根據權利要求1所述的純逆流熱交換器，其特徵是所述的熱交換器的製冷劑入口(10)和製冷劑出口(11)設置在同一側；製冷劑入口(10)設置在殼體(1)上面，製冷劑出口(11)設置在殼體下面。
8.根據權利要求1所述的純逆流熱交換器，其特徵是所述的殼體(1)一側設置有冷卻水出口和冷卻水進口，冷卻水進口設置在冷卻水出口下方。
9.根據權利要求1所述的純逆流熱交換器，其特徵是所述的熱交換管(3)為螺旋鋸齒結構，該熱交換管的管外壁設置有鋸齒結構的翅片，管內壁設置有螺旋結構的凸槽。
10.根據權利要求9所述的純逆流熱交換器，其特徵是所述的熱交換管(3)管外壁設置有螺旋結構的凹槽，該凹槽貫穿鋸齒結構的翅片。
專利摘要一種純逆流熱交換器，包括殼體，殼體內設置有熱交換管，熱交換管兩端設置在殼體的左右管板上，殼體內部還設置有分程隔板，殼體內設置有置放熱交換管的折流柵，熱交換管被折流柵上的折流杆相互分隔開來，且被卡設在折流杆之間；折流柵與管板之間通過拉杆相接。折流柵上設置有開孔，開孔內設置有用於分隔相鄰熱交換管的折流杆。折流柵上的折流杆沿一個方向布置，前後折流柵上的折流杆以一定角度在空間內交錯布置，熱交換管卡設在前後折流柵上。本實用新型中的製冷劑蒸氣在其冷凝過程中不僅受到粘性力和重力的作用，而且還受到剪切力的作用，疊加後的作用力加強了冷凝液的排出，同時，冷凝時的換熱係數得到提高，冷凝壓力降低，能效比提高。
文檔編號F28D1/02GK2814310SQ200520062359
公開日2006年9月6日 申請日期2005年8月5日 優先權日2005年8月5日
發明者黃德斌 申請人:廣東申菱空調設備有限公司