渦卷分流管熱交換器制造技術

一種渦卷分流管熱交換器，它由筒體（６）、上封頭（１）、下封頭（８）、總立管（１６）、熱媒分流管（１４）、熱媒匯流管（１７）、傳熱管（１５）及匯集管（１９）組成，筒體（６）的上部連接著帶有被加熱水出口（２）的上封頭（１），下部連接著帶有被加熱水進口（１１）、熱媒進口（１０）、熱媒出口（９）及排污口（１２）的下封頭（８）構成一個殼體，其特征在于位于殼體中心軸線上的總立管（１６）的下端與位于下封頭（８）之中心處的熱媒進口（１０）相接，總立管（１６）上端水平且均勻地分出若干近似漸開線狀的熱媒分流管（１４），使每相鄰的熱媒分流管（１４）之間隙從內到外基本保持一致，熱媒分流管（１４）的長度為從末端至總立管（１６）中心的直線距離略小于筒體（６）內徑的一半；在熱媒分流管（１４）之下部，設置與熱媒分流管（１４）數量相同、形狀類似且上下對應的熱媒匯流管（１７），熱媒匯流管（１７）靠近總立管（１６）的一端封閉且固定在總立管（１６）的管壁上，另一端也封閉，在上下對應的熱媒分流管（１４）和熱媒匯流管（１７）之間，均勻地連接著若干傳熱管（１５），各個熱媒匯流管（１７）之下側通過連通管（１８）與其底部的圓圈形匯集管（１９）相接，匯集管（１９）接至位于下封頭（８）下側的熱煤出口（９）。（*該技術在2006年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種渦卷分流管熱交換器，屬于熱交換設備
，適宜于以蒸汽(或熱水)為熱媒加熱水，用于采暖、空調或熱水供應。現有技術的用于以蒸汽(或熱水)為熱媒加熱水用于采暖、空調或熱水供應的較好加熱設備是近幾年出現的浮動盤管熱交換器，它是將紫銅管煨制成螺旋狀的盤管，蒸汽(或熱水)在螺旋管內流動到自由端后再折回到凝結水管(或回水管)，依靠蒸汽產生的凝結水對自由端的沖擊使浮動盤管產生浮動，及時驅散管外被加熱的水而獲得較高的傳熱系數，這樣若干個盤管由上至下一層層并聯布置在垂直的蒸汽(或熱水)管和凝結水(回水)管上，構成了熱媒在管內流動、被加熱水在管外的容器內流動的熱交換器，并且，當管外結有水垢時，經反復幾次管內通熱媒、再將管外通入冷水，經幾次忽冷忽熱后，管外的水垢就會脫落，這種浮動盤管熱交換器具有傳熱系數高、能夠自動除垢、維修也比其它形成的熱交換器方便的特點，但存在的問題是一、所有的傳熱管均需要加工成盤管，制造工藝比較復雜；二、雖然傳熱系數較高，但由于結構上不屬于逆流傳熱，蒸汽變為凝結水后的過冷卻程度不夠理想，使蒸汽熱量的利用率不夠高，如想得到較好的凝結水過冷程度，需要增設過冷器，便結構變得更為復雜；三、雖然結構已比較緊湊，但在一定的容器內能布置的傳熱面積仍然較小，尚未達到理想程度；四、在傳熱面所形成的柱狀結構內部有太多的焊口，一旦發生泄漏，取下殼體之后檢修仍有較大困難；五、當以熱水為熱媒時，不可能產生所謂的浮動，其傳熱系數并不高，又不是逆流傳熱，熱媒的溫差利用率較小，傳熱效率較低。本技術的目的是提供一種加工制做更簡單、傳熱系數較高且是逆流傳熱、凝結水具有較大過冷程度、傳熱效率更高、檢修更方便、結構更緊湊的渦卷分流管熱交換器。本技術的目的是通過以下技術方案來達到的，這種熱交換器，它由立著的上、下端均帶法蘭的筒體6、位于筒體6上部的上封頭1、位于筒體6下部的下封頭8、位于筒體6中心軸線上的總立管16、位于總立管16之上端的若干近似漸開線狀的熱媒分流管14、位于熱媒分流管14之下部且與之上下對應、形狀類似的熱媒匯流管17及連接于熱媒分流管14和熱媒匯流管17之間的若干傳熱管15構成，其特殊之處在于總立管16垂直地立于筒體6中心，其下端穿過封頭8、其管壁與下封頭8連接，伸出封頭的外露部分的下端連接法蘭做為熱媒進口10，總立管16的上端接有若干近似漸開線狀的熱媒分流管14，圍繞著總立管16的上端形成渦卷狀，其每相鄰的熱媒分流管14的間距從總立管16端至熱媒分流管14之末端基本保持一致，其長度為從末端至總立管16中心的直線距離略小于筒體6的內徑的一半，在熱媒分流管14之下部，設置與熱媒分流管14數量相同、形狀類似且上下相對應的熱媒匯流管17，熱媒匯流管17靠近總立管16的一端封閉并固定在總立管16的管壁上，另一端也封閉，在上、下對應的熱媒分流管14和熱媒匯流管17之間，均勻地連接著垂直的傳熱管15，各個熱媒匯流管17的底部，通過垂直的連通管18將各個熱媒匯流管17接于位于連通管18底端、圍繞著總立管16的圓圈狀的匯集管19，匯集管19又接于穿過下封頭8且固定在下封頭8之上的熱媒出口9。熱媒出口9、熱媒進口10、被加熱水進口11和排污口12均接在下封頭8的底部，而被加熱水出口2、溫度計接口3和溫度調節閥感溫包接口4均接在上封1上部，壓力表接口7可接在筒體6的腰部。熱媒分流管14(熱媒匯流管17)為近似的漸開線狀，其內端均勻地連接(固定)在總立管16上，其彎曲的程度是使每相鄰的兩根熱媒分流管14(熱媒匯流管17)之間距從內到外保持一致為宜，其目的有三個一是可以在圍繞總立管16之較小的半徑內盡可能地增加熱媒分流管14(熱媒匯流管17)的長度，以便更多地布置傳熱管15，也就是相應地縮小熱交換器的直徑；二是當傳熱管15均勻地連接在熱媒分流管14和熱媒匯流管17之上后，也就實現了傳熱管在筒體6內的均勻布置，也就使被加熱水從下至上流動時，被加熱成比較均勻的溫度梯度，有助于提高傳熱效果；三是當熱媒為蒸汽時，產生的凝結水撞擊熱媒分流管14的末端部而產生高頻顫動，并帶動傳熱管15一起顫動，及時驅散管外被加熱了的水，可大大提高傳熱系數。對于熱媒分流管14和熱媒匯流管17之管徑，當用做汽-水熱交換時，熱媒匯流管17管徑可以較小于熱媒分流管14之管徑，而當作做水-水熱交換時，兩者管徑可以相同。熱媒分流管14和熱媒匯流管17截面，可以是圓形，亦可以是橢圓形或長方形，后兩者有助于提高其抗折強度(該管受自身和傳熱管15的重力而受折)和被加熱水在其縫隙的流通截面。熱媒分流管14和熱媒匯流管17可以使用現成的(黃銅、紫銅、鋼、不銹鋼等)管材煨制后再鉆管孔，更可以使用銅材澆注或擠制成該形狀，同時把管孔加工為承插口后焊接，有助于提高焊接質量和方便焊接。工作中的本技術是這樣的，被加熱水從被加熱水進口11進入下封頭8后，在筒體6內的各個傳熱管15之縫隙內邊向上流動邊吸收匯集管19，連通管18、熱媒匯流管17、傳熱管15、熱媒分流管14及總立管16內部流動的熱媒的熱量，被加熱水被加熱后匯集于上封頭1內由被加熱水出口2導出；而熱媒從熱媒進口10進入，沿總立管16升至其頂端，被均勻地分流至各個熱媒分流管14，再被較均勻地分流至各個傳熱管15，邊向下流動邊將熱量傳遞給管外向上流動的被加熱水，實現了逆流傳熱，在逆向流動的過程中，溫度高的熱媒加熱溫度也較高的被加熱水，溫度較低的熱媒加熱溫度低的被加熱水，可以實現更好的傳熱效果，有助于將熱媒實現過度冷卻，以充分利用熱媒的熱能，雖然傳熱過程主要是由傳熱管15來完成的，但實際上，總立管16、熱媒分流管14、熱媒匯流管17、連通管18及匯集管19之管外也同樣接觸被加熱水，也具有一定的傳熱功能。當熱媒為蒸汽時，蒸汽在總立管16、熱煤分流管14內受到冷卻產生一定的凝結水，該凝結水被蒸汽攜帶一起高速流動，在慣性力的作用下，高速沖擊熱媒分流管14的未端，與管端撞擊后再流入靠近未端的傳熱管15，由于末端為自由端，且撞擊的方向與徑向成一定角度(接近于切向)該種撞擊使熱媒分流管14產生擺動，由于凝結水隨時產生，量小且均勻，使撞擊幅度雖小但頻率極高，也即使熱媒分流管14產生高頻顫動，并帶動傳熱管15一起顫動，使傳熱管15、熱媒分流管14之管外被加熱了的水迅速移開管壁，與靜止的管比較，可以大大提高傳熱系數，而由于顫動的強度小，不會使傳熱管等受到疲勞損傷而影響壽命。當熱媒為水時，雖然沒有上述顫動，但因是逆流傳熱，也具有較好的傳熱效果本技術的外殼也即上封頭1、下封頭8及筒體6等是普通的壓力容器，制造比較簡單，內部的傳熱管15、總立管16和連通管18只需焊接而無需特別加工，只有熱媒分流管14、熱媒匯流管17及匯集管19需要加工，也不過是簡單的煨彎，并且尺寸均一致，使得本技術加工特別簡單。在本實新型的制造加工過程中可以做到使總立管16、傳熱管15的中間不設焊口(使用整管，不使用短管拼接，)那么所有的焊口就集中在傳熱管15的上下兩端，一旦拆去上封頭1和筒體6，所有焊口均暴露出來，可以進行方便的檢修，因為內部沒有焊口，就不必考慮檢修用的空間，使之只滿足被加熱水的流通截面即可，因而可使熱交換器的體積更小。根據使用情況本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：董鴻聚，
申請(專利權)人：董鴻聚，
類型：實用新型
國別省市：