一種螺旋折流板換熱器的製作方法

2023-07-30 03:21:42 1

背景技術：
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螺旋折流板換熱器，一般包括兩端固定連接有管板的換熱器殼體、裝設在殼體內的螺旋狀圓環折流板、貫穿分布在螺旋狀圓環折流板中不同規格數量的換熱管束、通有水口的水蓋、進出油口、空心圓柱芯管。工作時，沿所述換熱器螺旋管流向的介質因離心力的作用使得靠近中間區域的介質流速較慢，一方面會導致螺旋折流板與中間圓柱芯管或殼體的間隙處出現漏流現象，並可能引起局部沉積出現汙垢，另一方面使得處於中間區域的換熱管傳熱效率低。

技術實現要素：
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本發明的發明目的在於提供一種介質在換熱器殼體各處的流速基本一致的、有效防止介質從螺旋折流板與中間圓柱芯管或殼體的間隙洩露的螺旋折流板換熱器。

本發明是這樣實現的，包括兩端固定連接有管板的換熱器殼體、裝設在換熱器殼體內的螺旋狀圓環折流板、貫穿分布在螺旋狀圓環折流板且與兩端管板相連的數根換熱管、設置在換熱器殼體兩端部的端蓋、設置在換熱器殼體兩端側壁上的液體進口和液體出口、貫穿螺旋狀圓環折流板軸心且與兩端管板相連的芯管，端蓋上設置有與換熱管及芯管相連通的進口和出口，其特別之處在於沿螺旋狀圓環折流板螺旋方向的板面上設置有數塊鰭片。

工作時，進入換熱器殼體內的介質沿螺旋狀圓環折流板螺旋流動，在鰭片的阻擋下，阻擋了介質因離心力的作用而偏向換熱器殼體的趨向，從而使介質在換熱器殼體各處的流速趨向一致，進而避免了已有技術的介質從螺旋折流板與中間圓柱芯管或殼體的間隙洩露的現象的出現。

這裡，螺旋狀圓環折流板由數片呈螺旋彎折的扇形的螺旋狀折流板單元連接而成。

鰭片豎向固定在螺旋狀圓環折流板的板面上，鰭片的表面與螺旋狀圓環折流板上螺旋流動的介質的流動的方向持平。

本發明與已有技術相比，具有介質在換熱器殼體各處的流速基本一致的、有效防止介質從螺旋折流板與中間圓柱芯管或殼體的間隙洩露的優點。

附圖說明：

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為螺旋彎折的扇形的螺旋狀折流板單元的結構示意圖；

圖3為鰭片的結構示意圖；

圖4為實施例1帶有用於穿接換熱管的管孔的螺旋彎折的扇形的螺旋狀折流板單元的結構示意圖；

圖5為實施例2帶有用於穿接換熱管的管孔的螺旋彎折的扇形的螺旋狀折流板單元的結構示意圖；

圖6為實施例3帶有用於穿接換熱管的管孔的螺旋彎折的扇形的螺旋狀折流板單元的結構示意圖；

圖7為實施例4帶有用於穿接換熱管的管孔的螺旋彎折的扇形的螺旋狀折流板單元的結構示意圖。

具體實施方式：

現結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細描述：

如圖1、2所示，本發明包括兩端固定連接有管板5的換熱器殼體7、裝設在換熱器殼體7內的螺旋狀圓環折流板9、貫穿分布在螺旋狀圓環折流板9且與兩端管板5相連的數根換熱管8、設置在換熱器殼體7兩端部的端蓋4、設置在換熱器殼體7兩端側壁上的液體進口6(熱源進口)和液體出口12(熱源出口)、貫穿螺旋狀圓環折流板9軸心且與兩端管板5相連的芯管10，數根換熱管8和芯管10一起，分成兩組管，其中一端蓋4上設置有分別與兩組管相連通的進口2(冷源進口)和出口3(冷源出口)（其中一端蓋內設置有兩個腔，兩個腔分別與兩組管相連通，所設置的進口和出口分別與兩腔相連通），其特別之處在於沿螺旋狀圓環折流板9螺旋方向的板面上設置有數塊鰭片a。

螺旋狀圓環折流板9由數片呈螺旋彎折的扇形的螺旋狀折流板單元b連接而成。

如圖2所示，鰭片a豎向固定在螺旋狀圓環折流板9的板面上，鰭片a的表面與螺旋狀圓環折流板9上螺旋流動的介質的流動的方向持平。

如圖2所示，呈螺旋彎折的扇形的螺旋狀折流板單元b為90度扇形，這樣，連接起來的四片呈螺旋彎折的扇形的螺旋狀折流板單元b形成一個完整的螺旋。

如圖2所示，相鄰兩呈螺旋彎折的扇形的螺旋狀折流板單元b通過鉚釘鉚接固定起來，鰭片a的底部固定在一鉚接板f上，鉚接板f則鉚接固定在呈螺旋彎折的扇形的螺旋狀折流板單元b的邊緣上（鉚接點與相鄰兩呈螺旋彎折的扇形的螺旋狀折流板單元b連接的鉚接點相同），從而形成一個無縫並裝有鰭片a的螺旋通道；螺旋狀圓環折流板9纏繞在芯管10上，之間的縫隙不超過0.5mm，從而使得管程內介質順著此螺旋通道從熱源進口6流到熱源出口12。貫穿在螺旋狀圓環折流板9內的換熱管8和管板5固定連接，通過端蓋4的作用實現在冷源進口2流入再從冷源出口3流出達到換熱的效果。

如圖2、3所示，鰭片a的截面形狀是矩形與邊長不等的扇形的組合。鰭片a邊緣形狀為弧形，在於減少流動阻力。

鰭片a位於相鄰兩呈螺旋彎折的扇形的螺旋狀折流板單元b連接處且有兩片，並依次沿徑向距離螺旋狀圓環折流板9軸心的圓環c內側1/3、5/6處分布，鰭片a的作用在於擾流，使邊緣處流速大的介質導流到中間區域。

具體的鰭片a尺寸，所述鰭片a的高度h1比螺距小1—3mm左右，寬度介於6.5—8mm，厚度m介於2.75—3.25mm。

如圖、5、6、7所示，所述換熱管8在呈螺旋彎折的扇形的螺旋狀折流板單元b上數量有4種，依次為3、5、6和8個。

具體的，圖4中換熱管數量為3個，鰭片a布置方向如圖中箭頭所示，其中箭頭指向換熱管孔道d圓心組成的外接圓圓心，有弧形一側靠近折流板中間區域。類似的，其他實施例數量的換熱管，相應的鰭片a布置方向如圖5、6、7中箭頭所示。

進一步，所述沿徑向距離螺旋狀圓環折流板9軸心的圓環c內側1/3處的鰭片a與相鄰兩呈螺旋彎折的扇形的螺旋狀折流板單元b連接處e徑向夾角介於65—72°；所述沿徑向距離螺旋狀圓環折流板9軸心的圓環c內側5/6處的鰭片a與折流板連接處d徑向夾角介於49—61°。

如圖4、5、6所示，靠近呈螺旋彎折的扇形的螺旋狀折流板單元b的外側邊緣處設置有拉杆穿孔g，以便穿接固定拉杆將整個螺旋狀圓環折流板9的形狀固定。