CN101650138A - 管壳式换热器 - Google Patents

Abstract

管壳式换热器，包括管状壳体、管状壳体两端沿口设置的管板和与管板外侧设有与管状壳体沿口固定连接的端盖，壳体内腔、管板间还设有折流板、空心螺旋换热管束、拉杆及定距管，折流板上均匀地设置有管孔，且圆周边缘上装有软边，空心换热管束穿过折流板上的管孔并固定于两个管板之间，空心换热管为空心螺旋换热管，其管壁呈连续的螺旋槽形，外表面也成螺旋槽状。本发明避免流动介质在壳体内形成的短路分流现象，利用折流板上的管孔与螺旋换热管束之间形成流通孔间隙，强制水流从流通孔间隙螺旋流过换热管束。提高了换热效率，能使壳程流体按合理通道流动，减少局部冲刷，有效防止折流板生锈，水质清洁无污染。

Description

管壳式换热器

技术领域

本发明涉及制冷设备，具体涉及一种管壳式换热器。

背景技术

目前，在中央空调中使用的管壳式换热器是由壳体、传热管束、管板、折流板(挡板)和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。挡板不仅为管子提供支撑，还可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。

传统的壳体通道是由象限数相同的四块扇形折流板组成，每块扇形折流板和壳体的轴线呈一定角度，从壳体前到壳体后依次对接排列，两块相邻象限的扇形折流板间形成一个“Z”型空间，此种结构的折流板容易使沿着扇形折流板流动的介质形成短路分流，短路分流减少了螺旋通道介质的流量，弱化了换热，而且还使得壳程流体会对折流板的局部冲刷厉害，长久以来造成金属折流板生锈而影响水质，此外，这种结构的折流板会导致壳程流体在局部位置产生涡流，严重影响换热器的换热效果。

发明内容

针对目前市场上现有换热器制造及工作模式存在的不足之处，本发明的旨在提供一种能使壳侧流体按照更加合理的形式流动、提高换热侧流体平均流速、提高换热器使用寿命的管壳式换热器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该管壳式换热器包括管状壳体、管状壳体两端沿口设置的管板和与管板外侧设有与管状壳体沿口固定连接的端盖，在一端盖上设有制冷剂入口，另一端盖上设有制冷剂出口，在管状壳体的两端靠近管板的外壁上对应设有出水口和入水口，出水口和入水口上分别设有感温口，在管状壳体内腔、两管板之间还设有空心换热管及折流板，折流板为整圆形且固定于管状壳体内，折流板均匀地设置有管孔，折流板借助加装的软边与管状壳体内壁形成密封式接触，空心换热管为空心螺旋换热管，该空心螺旋换热管的管壁呈连续的螺旋槽形，外表面也成螺旋槽状，在管状壳体内壳程流体延空心螺旋换热管的螺旋槽形管壁螺旋向前流动，并穿过折流板上的管孔并固定于两个管板之间。

壳体内腔、两管板之间还设有空心换热管束及折流板，折流板上设置有管孔，空心换热管束穿过折流板上的管孔并固定于两个管板之间，其中折流板为整圆形折流板，其上除了管孔外不开缺口，且固定于管状壳体内壁，并以壳程流体螺旋前进布置，空心换热管束外表面成螺旋槽型，利用折流板上的管孔与螺旋换热管束之间形成流通孔间隙，强制水流从流通孔间隙螺旋流过换热管束，折流板上的管孔呈一排排规则分布，管孔为圆形孔。

上述发明的每块折流板上还设置有拉杆孔，两管板之间还设有拉杆及定距管，拉杆一端垂直穿过每块折流板的拉杆孔并与一个管板的端面通过螺纹连接，拉杆另一端则与最后一块折流板焊接或用螺母拧紧；定距管穿套在每两块折流板之间的拉杆的外侧处，每两块折流板之间通过定距管定位和固定。

上述发明的折流板采用聚丙烯材料或其他耐氧化的金属制成。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明所述的折流板可使冷冻水充分与换热管束接触，并以90°螺旋式流动，避免流动介质在壳体内形成的短路分流现象，有效提高了换热效率。

2、本发明所述的折流板能使壳体内侧的流体按照合理的通道流动，减少对其局部的冲刷，有效防止折流板生锈，水质清洁无污染。

附图说明

图1为现有管壳式换热器水流方示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明折流板与拉杆的组装图；

图4为本发明空心螺旋换热管束外观图；

图5为本发明水流方示意图；

图6为本发明折流板的结构示意图；

图7为图2中A部放大图；

图8为图3中I部放大图；

图中壳体1、管板2、端盖3、换热管束4、折流板5、定距管6、拉杆7、管孔8、拉杆孔9、出水口10、感温口11、入水口12、紧锁螺母13、制冷剂入口13，制冷剂出口14、软边15。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图对本发明进行详细描述：

在图2中，管壳式换热器包括管状壳体1、在管状壳体1两端沿口设置的管板2和与管板2外侧设有与管状壳体1沿口固定连接的端盖3，在一端盖3上设有制冷剂入口13，另一端盖3上设有制冷剂出口14，在管状壳体1的两端靠近管板2的外壁上对应设有出水口10和入水口12，出水口10和入水口12上分别设有感温口11。

在图3、8中，壳体1内腔、两管板2之间还设有空心换热管束4及折流板5，折流板5固定于管状壳体1内，空心换热管4穿过折流板5上的管孔8并固定于两个管板2之间，两管板2之间还设有拉杆7及定距管6，拉杆7一端垂直穿过折流板5的拉杆孔9并与一个管板2的端面通过螺母13连接，拉杆7另一端则与最后一块折流板5焊接或用螺母拧紧；为使每一块折流板5牢固的保持在一个位置上，这时候，块折流板5之间则通过定距管6定位和固定连接，定距管6穿套在折流板5之间的拉杆7的外围，拉杆7与折流板5的垂直度允差为±0.5mm，折流板5应平整，平面允差2.5mm。

在图6、7中，折流板5为整圆形，且圆周边缘上加装有一软边15，借助该软边与管状壳体1内壁形成密封式接触，每块折流板5上还设置有拉杆孔9，数目至少设置为4个，且每块折流板5上的拉杆孔9的位置相同。折流板5上至少钻有与空心换热管束4数量相等的管孔8，且管孔8在折流板5上呈排规则分布，相邻两管孔8中心距离偏差应控制在±0.3mm，任意两管孔8的中心距离偏差应保持在±1mm左右。

为避免造成壳体1内的流动介质形成短路分流现象，本发明折流板5上的管孔8采取了合理有序的排列，本实施例以545个管孔8为例，自上而下排成27排，1排和27排各为10个管孔，2排和26排各为13个管孔，3排和25排各为16个管孔，4排和24排各为17个管孔，5排和23排各为20个管孔，6排和22排各为19个管孔，7排和21排各为22个管孔，8排和20排各为23个管孔，9排和19排各为24个管孔，10排和18排各为23个管孔，11排和17排各为24个管孔，12排和16排各为25个管孔，13排和15排各为24个管孔，14排为25个管孔。

在图4、5中，空心换热管束4为空心螺旋换热管，该空心螺旋换热管的管壁呈连续的螺旋槽形，外表面也成螺旋槽状，在管状壳体1内壳程流体延空心螺旋换热管的螺旋槽形管壁螺旋向前流动，利用折流板5上的管孔8与螺旋换热管束4之间形成流通孔间隙，强制水流从流通孔间隙螺旋流过空心换热管束。

本发明空心换热管束4由铜管、碳钢、不锈钢、合金等任一材料制成的管体；折流板5聚丙烯或耐氧化的金属材料制成，考虑到制造成本和环保，优选成本低廉、无污染的聚丙烯制成。

本发明包括借助管板2与壳体1焊接及与折流板5等组件依次连接并形成的封闭循环回路，冷冻水经入水口12进入管式壳体1中，由于折流板5与螺旋空心换热管之间的间隙，因而水流通过折流板5阻流后，沿换热管束4(可以是铜管)形成螺旋式的流动，流动的水流与换热管束4充分换热，经换热后的流体通过出水口10流出。

另外，冷冻水经入水口12和出水口10之间，制冷剂入口13和冷剂出口14之间可以互换，均在本发明的保护范围中之内，在没有脱离本发明发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明保护范围之内。

Claims (6)

1、管壳式换热器，包括管状壳体(1)、在管状壳体(1)两端沿口设置的管板(2)和设在管板(2)外侧与管状壳体(1)沿口固定连接的端盖(3)；在一端盖(3)上设有制冷剂入口(13)，另一端盖(3)上设有制冷剂出口(14)，在管状壳体(1)的两端靠近管板(2)的外壁上对应设有出水口(10)和入水口(12)，出水口(10)和入水口(12)上分别设有感温口(11)，在管状壳体(1)内腔、两管板(2)之间还设有空心换热管(4)及折流板(5)，折流板(5)上均匀地设置有管孔(8)，空心换热管(4)穿过折流板(5)上的管孔(8)并固定于两个管板(2)之间，其特征在于：

所述的折流板(5)为整圆形且固定于管状壳体(1)内，折流板开有管孔(8)；

所述的空心换热管(4)为空心螺旋换热管，该空心螺旋换热管的管壁呈连续的螺旋槽形，外表面也成螺旋槽状，在管状壳体(1)内壳程流体延空心螺旋换热管的螺旋槽形管壁螺旋向前流动。

2、根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于：折流板(5)上还设置有拉杆孔(9)。

3、根据权利要求2所述的管壳式换热器，其特征在于：所述两管板(2)之间还设有拉杆(7)及定距管(6)，拉杆(7)的一端垂直穿过折流板(5)上的拉杆孔(9)并与一个管板(2)的端面通过螺纹连接，拉杆(7)的另一端则与最后一块折流板(5)焊接或用螺母拧紧；定距管(6)穿套在两相邻折流板(5)之间的拉杆(7)上，两相邻折流板(5)通过定距管(6)定位和固定。

4、根据权利要求3所述的管壳式换热器，其特征在于，所述折流板(5)上的管孔(8)为圆形孔，且管孔(8)在折流板(5)上呈排均匀规则分布。

5、根据权利要求1～4任一项所述的管壳式换热器，其特征在于：所述折流板(5)采用聚丙烯或耐氧化的金属材料制成。

6、根据权利要求1～4任一项所述管壳式换热器，其特征在于：所述折流板(5)借助加装的软边(15)与管状壳体(1)内壁形成密封式接触。

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