渦旋型套管換熱器的製作方法

2023-05-24 07:21:46

專利名稱：渦旋型套管換熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬蒸汽壓縮式空氣源熱泵、地源熱泵及水源熱泵機組技術領域，尤其是用於蒸汽壓縮式空氣源熱泵、地源熱泵及水源熱泵機組的套管式換熱器。
背景技術：
蒸汽壓縮式空氣源熱泵、地源熱泵及水源熱泵機組是高效節能的高技術產品，其中的蒸發器和冷凝器基本都是水和製冷劑之間的熱交換器，這種熱交換器的種類通常是殼管式、板式和套管式。傳統的套管式換熱器是在外管內套裝多根內管，兩端固定在管板上，這種直的內管是光管，傳熱性能低，抗變形能力差，防凍裂能力也較差、傳熱效果也不理想。

發明內容
本實用新型的目的就是針對現有套管式換熱器的不足，提供一種傳熱效果更好，抗變形和防凍裂能力更強的新型換熱器。
為了達到上述目的，本實用新型採用如下的技術方案本實用新型所述的渦旋型套管換熱器包括套裝在外管中的多根內管，外管的兩端焊接流體導流筒，導流筒的外端再分別連接集氣筒或分液器，導流筒與外管連通，集氣筒和分液器與內管連通，外管為圓形螺旋彈簧狀，內管是具有5～50度螺旋角螺旋管。
上述多根具有相同螺旋角的內管形成的管束與外管同軸。
內管的內壁上帶有螺紋。
本實用新型採用內螺紋銅管作為換熱器的內管，然後把多根內管擰成5～50度螺旋角的管束；外管為內壁經過處理後的鋼管或銅管，外管內套裝內管管束後，彎曲成圓形螺旋彈簧狀。
採用上述技術方案後，製冷劑在內螺紋銅管內流動，由於內壁螺紋的作用既增大了傳熱面積又破壞了傳熱的層流邊界層，同時由於製冷劑在螺旋形通道內流動增加了對管壁的衝刷作用，使製冷劑側的換熱係數得到較大的提高。水在內部管束與外管之間的通道內呈圓形螺旋狀的受迫流動，由於離心力的作用形成二次環流，二次環流與水的主流方向垂直，二次環流由管道斷面內側的中心向外側流動，再由外側沿管壁向內側流動，增加了橫向對內管管束的衝刷作用，使水側傳熱得到更大的強化。水在多根內管擰成的螺旋狀管束中間也呈螺旋狀流動，也在一定程度上也加強了換熱效果，同時圓形螺旋狀管束具有很強的彈性變形能力，可通過彈性變形吸納熱脹冷縮的應力，因此抗變形和防凍裂能力就大大提高了。


圖1是本實用新型的一個實施例的結構示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是局部的斷面剖視圖。
具體實施方式
如附圖所示，本實用新型所述的渦旋型套管換熱器的外管1為內壁經過處理的鋼管，內管2為具有5～50度螺旋角的螺旋管，同時多根內管擰成的管束與外管同軸，內管2的內壁上帶有螺紋，該管束與外管1同軸。外管1內套裝內管管束後彎曲成圓形螺旋彈簧狀，外管1的兩端連接流體導流筒3，內管管束的兩端通過導流筒3後分別連接到集氣筒4和分液器5。當作為蒸發器使用時，液態製冷劑由分液器進入，經內管管束吸熱汽化後經集氣筒流出，水則經上部導流筒進入換熱器外管與內管管束之間的空間呈圓形螺旋狀的渦流放熱降溫後由下部導流筒流出，水與製冷劑為逆流換熱過程。當作為冷凝器使用時，高溫高壓製冷劑氣體從上部的進氣筒進入，經內管管束放熱冷凝成液體後從集液管流出，水則經下部導流筒進入內管管束與外管之間的空間，呈圓形螺旋狀的渦流吸熱升溫後由上部導流筒流出，水與製冷劑也是逆流換熱。
權利要求1.渦旋型套管換熱器，包括套裝在外管(1)中的多根內管(2)，外管(1)的兩端焊接流體導流筒(3)，導流筒(3)的外端再分別連接集氣筒(4)和分液器(5)，導流筒(3)與外管(1)連通，集氣筒(4)和分液器(5)與內管(2)連通，其特徵在於外管(1)為圓形螺旋彈簧狀，內管(2)是具有5～50度螺旋角的螺旋管。
2.根據權利要求1所述的渦旋型套管換熱器，其特徵在於多根具有相同螺旋角的內管(2)形成的管束與外管(1)同軸。
3.根據權利要求1或2所述的渦旋型套管換熱器，其特徵在於內管(2)的內壁上帶有螺紋。
專利摘要本實用新型屬蒸汽壓縮式空氣源熱泵、地源熱泵及水源熱泵機組技術領域。包括套裝在外管中的多根內管，外管的兩端焊接流體導流筒，導流筒的外端再分別連接集氣筒或分液器，外管為圓形螺旋彈簧狀，內管是具有5～50度螺旋角螺旋管。與傳統的換熱器相比，本實用新型傳熱效果更好、抗變形和防凍裂能力更強。
文檔編號F28D7/14GK2828706SQ20052008684
公開日2006年10月18日 申請日期2005年9月15日 優先權日2005年9月15日
發明者葛建民, 劉春海, 劉國俊 申請人:葛建民