一種新型相間螺旋扭曲管換熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種新型相間螺旋扭曲管換熱器，主要由管箱、管板、殼體、換熱管，以及折流板等零件組成，其中換熱管是新型相間螺旋扭曲換熱管，該新型相間螺旋扭曲管換熱器的換熱管是由順時針螺旋扭曲段、直管段、以及逆時針螺旋扭曲段交替連接而成，換熱器的其他零部件仍為普通管殼式換熱器中的結構形式；本實用新型涉及一種新型相間螺旋扭曲管換熱器，其工作介質在管內流動換熱時具有湍流程度高、換熱系數高、不易結垢的優點；該新型相間螺旋扭曲管換熱器的零件與普通的管殼式換熱器之間有良好的通用性，具有廣泛的實際應用價值。
【專利說明】
一種新型相間螺旋扭曲管換熱器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種新型相間螺旋扭曲管換熱器，屬于強化換熱技術領域。
【背景技術】
[0002]換熱器在國民經濟的各行各業有著廣泛的應用，是能源、石油、化工、冶金、動力、輕工業、食品乃至航空航天行業中最常見的設備之一，它是開發二次能源，實現熱回收節約能源耗散的重要設備；目前，管殼式換熱器由于其流量大、壓降損失小以及操作壓力高而被廣泛應用；工程應用中的管殼式換熱器的換熱管都使用光管，工作流體在光管內的湍流效果差，造成換熱效果不明顯，換熱效率不高的缺點；管殼式換熱器一般運行周期較長，流體內雜質等污垢沉積，容易堵塞，影響設備的效率，尤其是大型的管殼式換熱器，換熱管堵塞時，管束清洗困難，這不但影響換熱效果，而且影響整個工藝流程的運行。
【實用新型內容】
[0003]針對以上所述問題，本實用新型提供了一種新型相間螺旋扭曲管換熱器，其優點在于，工作介質在管內流動換熱時湍流程度高、換熱系數高、不易結垢，其零部件與普通管殼式換熱器之間存在良好的通用性。
[0004]本實用新型涉及的一種新型相間螺旋扭曲管換熱器主要由管程部分和殼程部分組成;管程部分主要由管程進口部分、管程換熱部分、以及管程出口部分組成，其中，管程進口部分由管程進口 [I]、進口管箱[2]、進口管箱法蘭[3]、進口管箱法蘭墊片[15]和進口管板[4]組成，管程換熱部分由相間螺旋扭曲換熱管束[5]組成，管程出口部分殼程主要由管程出口 [9]、出口管箱[10]、出口管箱法蘭[8]、出口管箱法蘭墊片[11]和出口管板[12]組成;殼程部分主要由殼程進口 [14]、殼程出口 [7]、筒體[13]和折流板[6]組成。
[0005]本實用新型涉及的一種新型相間螺旋扭曲管換熱器中，相間螺旋扭曲換熱管束
[5]是由新型相間螺旋扭曲管組成，該新型相間螺旋扭曲管的基圓為橢圓。
[0006]本實用新型涉及的一種新型相間螺旋扭曲管換熱器中，新型相間螺旋扭曲管是由進口 [21]、進口段[22]、直管段1[23]、順時針螺旋扭曲段[28]、直管段2[24]、逆時針螺旋扭曲段[27]、出口段[25]和出口 [26]組成;其中，直管段1[23]、順時針螺旋扭曲段[28]、直管段2[24]、逆時針螺旋扭曲段[27]周期性交替連接，光滑過渡。
[0007]本實用新型涉及的一種新型相間螺旋扭曲管換熱器中，新型相間螺旋扭曲管的順時針螺旋扭曲段[28 ]和逆時針螺旋扭曲段[27 ]是由扭曲導程、扭曲長度和扭曲角確定;流體隨著管壁形狀的周期性變化產生了周期性螺旋流動，這種流動現象使換熱系數提高。
【附圖說明】
[0008]圖1實用新型一種新型相間螺旋扭曲管換熱器的結構示意圖；
[0009]圖2新型相間螺旋扭曲管示意圖；
[0010]圖中:1-管程進口，2-進口管箱，3-進口管箱法蘭，4-進口管板，5-相間螺旋扭曲換熱管束，6-折流板，7-殼程出口，8-出口管箱法蘭，9-管程出口，10-出口管箱，11-進口管箱法蘭墊片，12-出口管板，13-筒體，14-殼程進口，15-出口管箱法蘭墊片，21-進口，22-進口段，23-直管段I，24-直管段2，25-出口段，26-出口，27-逆時針螺旋扭曲段，28-順時針螺旋扭曲段。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述。
[0012]本實用新型的實施方式如下:一種新型相間螺旋扭曲管換熱器主要由管程和殼程組成，管程流動的流體稱為管程流體，殼程流動的流體稱為殼程流體。
[0013]管程流體的流動過程如下:管程流體由管程進口[I]進入管程進口部分的進口管箱[2]，由于進口管箱法蘭[3]、進口管箱法蘭墊片[15]的密封作用，管程流體不會滲漏;然后，經過進口管板[4]的分流，管程流體進入管程換熱部分的相間螺旋扭曲換熱管束[5]的各個換熱管道，與殼程的殼程流體進行換熱；隨后，經過換熱的管程流體經過出口管板[12]的匯集作用，管程流體進入管程出口部分的出口管箱[10]，由管程出口 [9]流出相間螺旋扭曲管換熱器，由于出口管箱法蘭[8]、出口管箱法蘭墊片[11]的密封作用，管程流體不會滲漏。
[0014]殼程流體的流動過程如下:殼程流體由殼程進口[14]進入筒體[13]內與管程的管程流體進行換熱，由于折流板[6]的阻擋作用，殼程流體在殼程有一個“之”字形的流動路線，這增加了殼程流體的流程;隨后，經過換熱的殼程流體由殼程出口 [7]流出該新型相間螺旋扭曲管換熱器。
[0015]本實用新型涉及的新型相間螺旋扭曲管換熱器中，相間螺旋扭曲換熱管束[5]是由新型相間螺旋扭曲管組成，該新型相間螺旋扭曲管是由進口 [21]、進口段[22]、直管段I[23]、順時針螺旋扭曲段[28]、直管段2[24]、逆時針螺旋扭曲段[27]、出口段[25]和出口
[26]組成;流體隨著管壁形狀的周期性變化產生了周期性螺旋流動，形成了相切于管壁的二次流，這種現象增加了流體的湍流效應，對流體壁面邊界層和污垢層產生很強的破壞作用，使換熱系數提高;該新型相間螺旋扭曲管換熱器的零部件與普通管殼式換熱器之間存在良好的通用性，有較好的發展前景和廣泛的實際應用價值。
【主權項】
1.一種新型相間螺旋扭曲管換熱器，其特征在于:一種新型相間螺旋扭曲管換熱器中，新型相間螺旋扭曲換熱管是由順時針螺旋扭曲段、直管段、以及逆時針螺旋扭曲段周期性交替連接而成。2.根據權利要求1所述的一種新型相間螺旋扭曲管換熱器，其特征在于:一種新型相間螺旋扭曲管換熱器中，新型相間螺旋扭曲換熱管是由順時針螺旋扭曲段、直管段、以及逆時針螺旋扭曲段周期性交替連接而成，光滑過渡。3.根據權利要求1所述的一種新型相間螺旋扭曲管換熱器，其特征在于:一種新型相間螺旋扭曲管換熱器中，新型相間螺旋扭曲換熱管的順時針螺旋扭曲段和逆時針螺旋扭曲段是由扭曲導程、扭曲長度和扭曲角確定。4.根據權利要求1所述的一種新型相間螺旋扭曲管換熱器，其特征在于:一種新型相間螺旋扭曲管換熱器中，新型相間螺旋扭曲換熱管的基圓為橢圓。
【文檔編號】F28D7/02GK205448766SQ201521085147
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月24日
【發明人】王定標, 韓勇, 張燦燦, 向颯, 鄧靜, 張喜迎
【申請人】鄭州大學