專利名稱：螺旋套管換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳熱設(shè)備，具體涉及到一類螺旋套管換熱器。
背景技術(shù)：
換熱器通常用于溫度高的氣體或液體介質(zhì)向溫度低的氣體或液體介質(zhì)進(jìn)行熱傳遞。當(dāng)冷熱介質(zhì)狀態(tài)一致且冷熱側(cè)換熱面積接近時(shí)，冷熱流體均具有相當(dāng)?shù)膿Q熱系數(shù)，換熱器的熱傳遞效率較好。若冷熱介質(zhì)換熱過(guò)程處于相態(tài)變化，則其換熱系數(shù)較高，相態(tài)不發(fā)生變化側(cè)的換熱系數(shù)較低，一般應(yīng)采用降低該側(cè)熱阻；另當(dāng)熱介質(zhì)有部分余壓能沒(méi)有回收利用以及熱介質(zhì)含有微粒雜質(zhì)造成一些換熱器堵塞，介質(zhì)流動(dòng)阻力大、換熱系數(shù)下降很大等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能有效利用熱介質(zhì)的余壓能，適合冷熱介質(zhì)多向流以及熱介質(zhì)為固液混合物質(zhì)的換熱設(shè)備，其結(jié)構(gòu)緊湊、傳熱系數(shù)高，特別適合內(nèi)燃機(jī)排氣余熱回收、燃?xì)廨啓C(jī)回?zé)崞骱凸I(yè)熱污水的余熱回收。本發(fā)明的螺旋套管換熱器本體上端有熱工質(zhì)進(jìn)口、冷工質(zhì)匯集腔及冷工質(zhì)出口，換熱器本體下端有熱工質(zhì)匯集腔、熱工質(zhì)出口及冷工質(zhì)進(jìn)口，換熱器本體為四個(gè)及以上不同直徑的管體套裝在一起，每?jī)蓚€(gè)相鄰管體之間由螺旋肋條隔離形成螺旋通道并由中心管體向外組成間隔的冷熱通道；冷熱工質(zhì)換熱通道的進(jìn)口為空心圓臺(tái)體布置，其出口各通過(guò)導(dǎo)管分別引入上下匯集腔內(nèi)；螺旋套管換熱器的熱工質(zhì)進(jìn)口設(shè)置有渦輪，其冷工質(zhì)進(jìn)口設(shè)有葉輪，渦輪與葉輪通過(guò)固定在中心筒內(nèi)的轉(zhuǎn)軸連接。本換熱器可以充分利用內(nèi)燃機(jī)排氣余壓自動(dòng)驅(qū)動(dòng)冷卻工質(zhì)來(lái)提高換熱強(qiáng)度，其螺旋通道換熱系數(shù)較套管換熱器可提高100%以上。


圖I是本發(fā)明的螺旋套管換熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合

實(shí)施例如下本發(fā)明螺旋套管換熱器如附圖I所示，它包括圓形殼體1，圓形殼體I的上下兩端分別設(shè)有熱工質(zhì)進(jìn)口 2、熱工質(zhì)出口 3和冷工質(zhì)出口 4、冷工質(zhì)進(jìn)口 5，圓形殼體I內(nèi)設(shè)有冷工質(zhì)換熱通道6和熱工質(zhì)換熱通道7，所述冷工質(zhì)換熱通道6和熱工質(zhì)換熱通道7是由四個(gè)及以上直徑不等的圓形管套裝在一個(gè)同心軸11上，相鄰倆套管的通道內(nèi)設(shè)有螺旋肋條8，使通道形成固定流通面積和螺旋流向；熱工質(zhì)進(jìn)口 2設(shè)有渦輪9，冷工質(zhì)進(jìn)口 5設(shè)有葉輪10，渦輪9與葉輪10通過(guò)固定在中心筒內(nèi)的轉(zhuǎn)軸11連接，轉(zhuǎn)軸11在中心筒兩端各設(shè)有耐高溫軸承12，其與渦輪9間設(shè)置密封裝置13，中心通道內(nèi)設(shè)有螺旋葉片14 ;冷工質(zhì)通道上端設(shè)有導(dǎo)出管15及冷工質(zhì)出口匯集腔17，熱工質(zhì)通道下端設(shè)有導(dǎo)出管16及熱工質(zhì)出口匯集腔18，冷工質(zhì)出口 4、冷工質(zhì)出口匯集腔17、冷工質(zhì)導(dǎo)出管15、冷工質(zhì)換熱通道6及冷工質(zhì)入口 5、葉輪10通過(guò)設(shè)置在冷工質(zhì)換熱通道下端為空心圓臺(tái)體入口通道19連通；熱工質(zhì)出口 3、熱工質(zhì)出口匯集腔18、熱工質(zhì)導(dǎo)出管16、熱工質(zhì)換熱通道7和熱工質(zhì)入口 2、渦輪9通過(guò)設(shè)置在熱工質(zhì)換熱通道上端為空心圓臺(tái)體入口通道20連通。本螺旋套管換熱器工作時(shí)，廢熱排氣由進(jìn)口 2進(jìn)入，驅(qū)動(dòng)渦輪9轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)空心圓臺(tái)體通道20流進(jìn)熱工質(zhì)換熱通道7，經(jīng)螺旋流動(dòng)放熱后，通過(guò)熱工質(zhì)導(dǎo)出管16進(jìn)入熱工質(zhì)出口匯集腔18，最后通過(guò)熱工質(zhì)出口 3排出，完成整個(gè)放熱過(guò)程；冷工質(zhì)通過(guò)進(jìn)口 5進(jìn)入螺旋套管換熱器，經(jīng)葉輪壓縮推動(dòng)進(jìn)入冷工質(zhì)空心圓臺(tái)體通道19后流入冷工質(zhì)換熱通道6，經(jīng)過(guò)螺旋流動(dòng)吸熱后，通過(guò)導(dǎo)出管15引入冷工質(zhì)匯集腔17，最后經(jīng)過(guò)冷工質(zhì)出口 4排出，完 成吸熱過(guò)程。
權(quán)利要求
1.螺旋套管換熱器，它包括圓形殼體1，圓形殼體I的上下兩端分別設(shè)有熱工質(zhì)進(jìn)口2、熱工質(zhì)出口 3和冷工質(zhì)出口 4、冷工質(zhì)進(jìn)口 5，圓形殼體I內(nèi)設(shè)有冷工質(zhì)換熱通道6和熱工質(zhì)換熱通道7，所述冷工質(zhì)換熱通道6和熱工質(zhì)換熱通道7是由四個(gè)及以上直徑不等的圓形管套裝在一個(gè)同心轉(zhuǎn)軸11上，相鄰倆套管的通道內(nèi)設(shè)有螺旋肋條8 ;熱工質(zhì)進(jìn)口 2設(shè)有渦輪9，冷工質(zhì)進(jìn)口 5設(shè)有葉輪10，渦輪9與葉輪10通過(guò)固定在中心筒內(nèi)的轉(zhuǎn)軸11連接，轉(zhuǎn)軸11在中心筒兩端各設(shè)有耐高溫軸承12，其與渦輪9間設(shè)置密封裝置13，中心通道內(nèi)設(shè)有螺旋葉片14 ;冷工質(zhì)通道上端設(shè)有導(dǎo)出管15及冷工質(zhì)出口匯集腔17，熱工質(zhì)通道下端設(shè)有導(dǎo)出管16及熱工質(zhì)出口匯集腔18，冷工質(zhì)出口 4、冷工質(zhì)出口匯集腔17、冷工質(zhì)導(dǎo)出管15、冷工質(zhì)換熱通道6及冷工質(zhì)入口 5、葉輪10通過(guò)設(shè)置在冷工質(zhì)換熱通道下端為空心圓臺(tái)體入口通道19連通；熱工質(zhì)出口 3、熱工質(zhì)出口匯集腔18、熱工質(zhì)導(dǎo)出管16、熱工質(zhì)換熱通道7和熱工質(zhì)入口 2、渦輪9通過(guò)設(shè)置在熱工質(zhì)換熱通道上端為空心圓臺(tái)體入口通道20連通。
2.如權(quán)利要求I所述的螺旋套管換熱器，其特征在于，所述熱工質(zhì)進(jìn)口2后部設(shè)置渦輪9，冷工質(zhì)入口 5后部設(shè)有葉輪10，熱工質(zhì)驅(qū)動(dòng)渦輪9后與被葉輪10增壓的冷工質(zhì)通過(guò)熱工質(zhì)換熱通道7和冷工質(zhì)換熱通道6進(jìn)行熱交換。
3.如權(quán)利要求I所述的螺旋套管換熱器，其特征在于，所述冷工質(zhì)換熱通道6和熱工質(zhì)換熱通道7是由四個(gè)及以上直徑不等的圓形管套裝在一個(gè)同心軸上，相鄰倆套管的通道內(nèi)設(shè)有螺旋肋條8。
4.如權(quán)利要求I所述的螺旋套管換熱器，其特征在于，所述冷工質(zhì)進(jìn)入換熱通道6前的入口通道19及熱工質(zhì)進(jìn)入換熱通道7前的入口通道20均為空心圓臺(tái)體布置。
全文摘要
一種螺旋套管換熱器，屬熱交換設(shè)備領(lǐng)域。本螺旋套管換熱器本體上端有熱工質(zhì)進(jìn)口、冷工質(zhì)匯集腔及冷工質(zhì)出口，換熱器本體下端有熱工質(zhì)匯集腔、熱工質(zhì)出口及冷工質(zhì)進(jìn)口，換熱器本體為多個(gè)不同直徑的管體套裝在一起，每?jī)蓚€(gè)相鄰管體之間由螺旋肋條隔離形成螺旋通道并由中心管體向外組成間隔的冷熱通道；冷熱工質(zhì)換熱通道的進(jìn)口為空心圓臺(tái)體布置，其出口各通過(guò)導(dǎo)管分別引入上下匯集腔內(nèi)；套管換熱器的熱工質(zhì)進(jìn)口設(shè)置有驅(qū)動(dòng)渦輪，套管換熱器的冷工質(zhì)進(jìn)口設(shè)有葉輪，渦輪與葉輪通過(guò)固定在中心筒內(nèi)的轉(zhuǎn)軸連接。本換熱器可以充分利用內(nèi)燃機(jī)排氣余壓自動(dòng)驅(qū)動(dòng)冷卻氣流來(lái)提高換熱強(qiáng)度，其螺旋通道換熱系數(shù)較套管換熱器可提高100％以上。
文檔編號(hào)F28D7/00GK102818461SQ201110160058
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者劉福貴 申請(qǐng)人:劉福貴