渦狀全逆流套管換熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于換熱器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種套管式換熱器，尤其是涉及一種渦狀全逆流套管換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)生產(chǎn)中，為了工業(yè)流程的需要，往往需要進(jìn)行各種不同方式的熱量變換，如:加熱、冷卻、蒸發(fā)和冷凝等，換熱器就是用來實(shí)現(xiàn)上述熱量交換與傳遞的設(shè)備。通過各種設(shè)備，一邊使熱量從溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，以滿足生產(chǎn)工藝的需要。如普通金屬換熱器具有易腐蝕和傳熱系數(shù)受污垢層厚度變化而變化等缺陷用貴、稀有金屬材料制成的換熱器因其價(jià)格昂貴難以推廣應(yīng)用。換熱器在冷熱設(shè)備領(lǐng)域具有極其廣泛的應(yīng)用，常規(guī)的換熱器采用以下幾種形式:套管換熱器、板式換熱器及殼管式換熱器。套管式換熱器是用兩種尺寸不同的標(biāo)準(zhǔn)管連接而成同心圓套管，外面的叫殼程，內(nèi)部的叫管程。兩種不同介質(zhì)可在殼程和管程內(nèi)逆向流動(dòng)(或同向)以達(dá)到換熱的效果。以同心套管中的內(nèi)管作為傳熱元件的換熱器。兩種不同直徑的管子套在一起組成同心套管，每一段套管稱為“一程“，程的內(nèi)管(傳熱管)借U形肘管，而外管用短管依次連接成排，固定于支架上。熱量通過內(nèi)管管壁由一種流體傳遞給另一種流體。當(dāng)內(nèi)外管壁溫差較大時(shí)，可在外管設(shè)置U形膨脹節(jié)或內(nèi)外管間采用填料函滑動(dòng)密封，以減小溫差應(yīng)力。管子可用鋼、鑄鐵、銅、鈦、陶瓷、玻璃等制成，若選材得當(dāng)，它可用于腐蝕性介質(zhì)的換熱。這種換熱器具有若干突出的優(yōu)點(diǎn)，所以至今仍被廣泛用于石油化工等工業(yè)部門。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，傳熱面積增減自如。因?yàn)樗蓸?biāo)準(zhǔn)構(gòu)件組合而成，安裝時(shí)無需另外加工。傳熱效能高。它是一種純逆流型換熱器，同時(shí)還可以選取合適的截面尺寸，以提高流體速度，增大兩側(cè)流體的傳熱系數(shù)，因此它的傳熱效果好。液-液換熱時(shí)，傳熱系數(shù)為870?1750W/ (m2.°C )。這一點(diǎn)特別適合于高壓、小流量、低傳熱系數(shù)流體的換熱。結(jié)構(gòu)簡單，工作適應(yīng)范圍大，傳熱面積增減方便，兩側(cè)流體均可提高流速，使傳熱面的兩側(cè)都可以有較高的傳熱系數(shù)，是單位傳熱面的金屬消耗量大，為增大傳熱面積、提高傳熱效果，可在內(nèi)管外壁加設(shè)各種形式的翅片，并在內(nèi)管中加設(shè)刮膜擾動(dòng)裝置，以適應(yīng)高粘度流體的換熱?？梢愿鶕?jù)安裝位置任意改變形態(tài)，利于安裝。檢修、清洗和拆卸都較麻煩，在可拆連接處容易造成泄漏。生產(chǎn)中，有較多材料選擇受限，由于套管式換熱器大多是內(nèi)管中不允許有焊接，因?yàn)楹附訒?huì)造成受熱膨脹開裂，而套管式換熱器大多數(shù)為了節(jié)省空間選擇，彎制，盤制成蛇管形態(tài)，故有較多特殊的耐腐蝕材料無法正常生產(chǎn)。套管換熱器國內(nèi)還沒有形成統(tǒng)一的焊接標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)企業(yè)都是根據(jù)其他換熱產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)選擇焊接方式，所以，套管式換熱器的焊接處，出現(xiàn)各類問題司空見慣，需要經(jīng)常注意檢查，保養(yǎng)。套管式換熱器長期運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致設(shè)備被水垢堵塞，將會(huì)使效率降低、能耗增加、壽命縮短。如果水垢不能被及時(shí)地清除，就會(huì)面臨設(shè)備維修、停機(jī)或者報(bào)廢更換的危險(xiǎn)。長期以來傳統(tǒng)的清洗方式如機(jī)械方法(刮、刷)、高壓水、化學(xué)清洗(酸洗)等在對(duì)換熱器清洗時(shí)出現(xiàn)很多問題:不能徹底清除水垢等沉積物，并對(duì)設(shè)備造成腐蝕，殘留的酸對(duì)材質(zhì)產(chǎn)生二次腐蝕或垢下腐蝕，最終導(dǎo)致更換設(shè)備，此外，清洗廢液有毒，需要大量資金進(jìn)行廢水處理。但是，由于套管式換熱器具有優(yōu)良的換熱性能，被廣泛應(yīng)用于制冷空調(diào)、化工、動(dòng)力等領(lǐng)域，
[0003]中國實(shí)用新型專利說明書CN203772065U中公開了一種套管式換熱器，由外層鋼管，內(nèi)套多根多頭螺紋銅管構(gòu)成，內(nèi)層套有多根流體輸送用多頭螺紋銅管，內(nèi)部各個(gè)多頭螺紋銅管之間都緊密貼合套裝，且每根多頭螺紋銅管外壁、內(nèi)壁上均刻有布滿整個(gè)管壁的螺紋，外層鋼管與內(nèi)層各個(gè)螺紋銅管之間形成螺旋制冷劑輸送通道，各個(gè)多頭螺紋銅管內(nèi)部形成螺旋水路輸送通道，該換熱器集合多頭螺紋管利用旋轉(zhuǎn)氣流強(qiáng)化傳熱，并利用空間，采用多根多頭螺紋管并聯(lián)，使水路與制冷劑充分接觸，既強(qiáng)化了換熱系數(shù)，又增加了換熱面積，另外，因?yàn)楫?dāng)制冷劑逆向流動(dòng)時(shí)，換熱系數(shù)與單位體積的換熱面積增大，所以該換熱器不論是作為冷凝器還是作為蒸發(fā)器，換熱性能同樣優(yōu)秀。
[0004]中國發(fā)明專利說明書CN101846470A中公開了一種組合式套管板式換熱器，包含有換熱套管和管板管箱組合件，所述管板管箱組合件設(shè)置于換熱套管兩端，所述換熱套管包含有外套管和插至于其內(nèi)的換熱管，所述管板管箱組合件包含有管板和管箱，所述管板上與換熱管相對(duì)應(yīng)處開有換熱管孔，該換熱管孔外緣靠近外套管處設(shè)有一環(huán)形外套管卡槽，所述相鄰兩換熱管孔之間開有介質(zhì)通道一將其導(dǎo)通，所述管箱與上述相鄰兩換熱孔對(duì)應(yīng)處設(shè)有一介質(zhì)通道。
[0005]但是，現(xiàn)有的套管式換熱器由于受到連接方式的局限性，要想進(jìn)一步提高換熱性能，只能加大所制造換熱器的體積，增加了換熱器的空間，從而浪費(fèi)了大量的金屬材料，提高了生產(chǎn)成本，且其換熱性能不能充分發(fā)揮，換熱時(shí)間增加，換熱效果不理想，不能實(shí)現(xiàn)全逆流換熱，不適合小容量換熱器。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、體積小、換熱效率高、組裝方便、制造成本低、維護(hù)方便且能實(shí)現(xiàn)全逆流、應(yīng)用于不同場(chǎng)所的渦狀全逆流套管換熱器。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種渦狀全逆流套管換熱器，包括支座、箱體、蓋板和換熱套管，支座上設(shè)有箱體，箱體上設(shè)有蓋板，箱體內(nèi)設(shè)有換熱套管，換熱套管的形狀為渦形截面圓，換熱套管包括外套管和若干根換熱管，換熱管由基管和設(shè)在基管上的若干套片構(gòu)成，且均設(shè)在外套管內(nèi)；外套管的兩端與換熱管相連接，外套管一端設(shè)有水側(cè)出口管，另一端設(shè)有水側(cè)進(jìn)口管，換熱管一端與制冷劑側(cè)進(jìn)口管相串接，另一端與制冷劑側(cè)出口管相串接，且水側(cè)出口管、水側(cè)進(jìn)口管、制冷劑側(cè)進(jìn)口管和制冷劑側(cè)出口管均設(shè)在蓋板上，水側(cè)出口管上設(shè)有水側(cè)出口，水側(cè)進(jìn)口管上設(shè)有水側(cè)進(jìn)口，制冷劑側(cè)出口管上設(shè)有制冷劑側(cè)出口，制冷劑側(cè)進(jìn)口管上設(shè)有制冷劑側(cè)進(jìn)口。
[0008]所述換熱套管的外套管與換熱管形成相向?qū)α鞯膬陕窚u形通道，外套管與換熱管之間形成水路輸送通道，換熱管內(nèi)部均分別形成制冷劑輸送通道，且水路和制冷劑輸送通道分別以渦形相向?qū)α髁魍ā?br>[0009]所述外套管為圓形管、方形管或內(nèi)齒型內(nèi)螺旋管，優(yōu)選為圓形管。
[0010]所述若干根換熱管并聯(lián)設(shè)置，且換熱管兩端分別通過各自分液器與制冷劑側(cè)進(jìn)口管和制冷劑側(cè)出口管相串接。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型取得的有益效果是:由于采用了上述結(jié)構(gòu)，利用了換熱套管的形狀為渦形截面圓，并充分利用其空間，采用了多根換熱管并聯(lián)，使水路輸送通道的水與制冷劑輸送通道內(nèi)的制冷劑以渦形相向?qū)α髁魍?，這樣，既強(qiáng)化了換熱系數(shù)，又增加了換熱面積，由于使用全逆流換熱，使得在換熱套管內(nèi)水與制冷劑均能逆流換熱，使傳熱溫差更大，換熱效果更好。根據(jù)使用場(chǎng)地面積大小、使用功率大小的需要，選擇合適型號(hào)的渦狀全逆流套管換熱器，因而其使用更加方便，能適用于不同場(chǎng)所和范圍，更加適用于小容量的換熱器。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、體積小、換熱效率高、組裝方便、制造成本低、維護(hù)方便。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型渦狀全逆流套管換熱器的透視圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型渦狀全逆流套管換熱器的主視圖；
[0014]圖3是本實(shí)用新型渦狀全逆流套管換熱器的左視圖；
[0015]圖4是本實(shí)用新型渦狀全逆流套管換熱器的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】