應用旋弧形換熱管的換熱器制造技術

本實用新型專利技術公開了一種應用旋弧形換熱管的換熱器，至少包括殼體及管板，管板中穿設有多根旋弧形換熱管；旋弧形換熱管至少包括管體，管體合圍形成一介質通道；管體為一異形管段；異形管段的管壁上形成有弧形延伸的凹槽，凹槽與管體的軸線形成一旋轉夾角；凹槽在管體的內壁相應地形成有凸起的弧形紋路。本實用新型專利技術的換熱器由于采用了旋弧形換熱管，大大提高了換熱效率，在換熱器的整體換熱效率上要大大高于現有的換熱器，具有成本低，制造便利等有益效果，適用于石油、化工、化肥、鍋爐、制藥、食品、電力、核能、環保、供熱等多種行業。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及熱交換設備
，尤其涉及一種換熱器。
技術介紹
換熱器在工業、民用中的應用非常普及。隨著節能技術的飛速發展，換熱器的種類越來越多，適用于不同介質、不同工況、不同溫度以及不同壓力的換熱器其結構和型式亦不相同。換熱器的種類隨新型、高效換熱器的開發不斷更新。換熱器的分類方式多種多樣，可以按照換熱原理、傳熱種類、傳熱元件等不同要素來分類。圖1所示為現有技術中一種固定管板式換熱器，包括管板1、換熱管3、殼體5及管箱6等。圖2所示為現有技術中一種補償式換熱器，包括殼體1、前管板3、后管板3、管束6 及換熱管8等。圖3所示為現有技術中一種U形管式換熱器，包括殼體1、管板2、管箱4，殼體1中設有U形換熱管13，U形換熱管13的兩端貫穿管板2與管箱4連通。圖4所示為現有技術中一種套管式換熱器，包括內管1、內管管接頭2、內管管板3、 外管管板5、法蘭6、殼體7等。現有技術中的換熱器雖然種類繁多，但都是應用了現有的各種換熱管。眾所周知， 換熱管是換熱設備的關鍵部件，換熱管的換熱效率直接影響到換熱設備的工作效率。換熱器的效率和節能的核心在于換熱管。因此，本領域的技術人員一直致力于開發一種換熱效率高、制造便利的新型的換熱器。
技術實現思路
有鑒于現有技術的上述缺陷，本技術所要解決的技術問題是提供一種換熱效率高、制造便利的應用旋弧形換熱管的換熱器。為實現上述目的，本技術提供了一種應用旋弧形換熱管的換熱器，至少包括殼體及管板，所述管板中穿設有多根旋弧形換熱管；所述旋弧形換熱管至少包括管體，所述管體合圍形成一介質通道；所述管體為一異形管段；所述異形管段的管壁上形成有弧形延伸的凹槽，所述凹槽與所述管體的軸線形成一旋轉夾角；所述凹槽在所述管體的內壁相應地形成有凸起的弧形紋路。較佳地，所述凹槽為一條或多條。較佳地，所述凹槽的橫截面為弧形或三角形或等腰梯形。較佳地，所述旋轉夾角為1°至75°。較佳地，所述凹槽相對所述管體為順時針方向或逆時針方向延伸。較佳地，所述管體還包括分別位于所述異形管段兩端的第一直管段、第二直管段， 兩者與所述異形管段為一體構成。3較佳地，所述第一直管段與所述第二直管段為等長或不等長。較佳地，所述管體為U形或S形。較佳地，所述管體為焊管或無縫直光管。較佳地，所述換熱器為管殼式換熱器、沉浸式蛇管換熱器、噴淋式換熱器。本技術的換熱器由于采用了旋弧形換熱管，提高了換熱管的換熱效率，在換熱器的整體換熱效率上要大大高于現有的換熱器。本技術尤其適用以焊管做為換熱管的原材料，而焊管的成本比現有技術中用作換熱管原材料的無縫直光管的成本至少低20%左右，因而本技術大幅度地降低了換熱器的制造成本。并且，本技術的應用旋弧形換熱管的換熱器，由于旋弧形換熱管還可以具有直管段，在制造換熱器時，換熱管的直管段與管板的密封效果好，更適于現有換熱器的制作技術，其設計壽命和使用壽命大大高于現有的換熱器。更進一步地，由于本技術的旋弧形換熱管的第一直管段與第二直管段可以不等長，這樣在制作換熱器時，可以方便地借位安裝，大大降低了空間局限性，提高了設備空間的利用率。本技術使用的旋弧形換熱管，更適合傳統換熱器的制造工藝，其與管板的連接既可脹貼，也可焊接，同時也可脹焊結合使用。本技術采用的旋弧形換熱管，管體還可以是U形或S形，極大地拓展了應用領域，可以適用于各種種類、型號、規格的換熱器。本技術的應用旋弧形換熱管的換熱器，可以應用于現有的各種管殼式換熱器、沉浸式蛇管換熱器、噴淋式換熱器，以及各種浮頭式換熱器、立式管板式換熱器或臥式管板式換熱器、U形管式換熱器、填料函雙殼程換熱器、釜式重沸器、填料函分流式換熱器等，具有結構簡單，成本低，制造便利等有益效果，適用于石油、化工、化肥、鍋爐、制藥、食品、電力、核能、環保、供熱等多種行業中。附圖說明圖1是現有技術中一種固定管板式換熱器的結構示意圖。圖2是現有技術中一種補償式換熱器的結構示意圖。圖3是現有技術中一種U形管式換熱器的結構示意圖。圖4是現有技術中一種套管式換熱器的結構示意圖。圖5是本技術的換熱器的實施例1的剖視結構示意圖。圖6是圖5所示實施例中的一種旋弧形換熱管的立體結構示意圖。圖7是本技術的換熱器的實施例2的剖視結構示意圖。圖8是圖7所示實施例中的一種旋弧形換熱管的立體結構示意圖。圖9是圖8中A部的局部放大結構示意圖。具體實施方式以下將結合附圖對本技術的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本技術的目的、特征和效果。實施例1 管殼式換熱器是應用最廣泛的換熱器之一，主要由殼體、管束、管板和封頭等部分組成，殼體多呈圓形，內部裝有平行管束，管束兩端固定于管板上。如圖5所示，本實施例的換熱器為管殼式換熱器，主要包括旋弧形換熱管1、管板4 和管束體，管板4上設置有管孔，若干旋弧形換熱管1插設在管板4的管孔內。本技術與現有技術的主要區別在于，采用了旋弧形換熱管。如圖6所示，本技術中的旋弧形換熱管1為一具有一定長度的金屬焊管，如奧氏體不銹鋼焊管、碳素鋼焊管、鈦及鈦合金焊管、鎳及鎳合金焊管，或奧氏體-鐵素體雙相鋼焊管等。旋弧形換熱管1的管體合圍形成一介質通道，管體為一異形管段及第一直管段11 與第二直管段12的一體結構。該異形管段的管壁上形成有多條弧形延伸的凹槽31。多條凹槽31互相平行，與管體的軸線形成一旋轉夾角。凹槽31與管體的軸線的旋轉夾角對旋弧形換熱管的換熱性能影響顯著。旋轉夾角可以根據介質流動性及管徑等因素選擇在1°至75°之間。優選地， 可以選擇5°至60°之間。凹槽31在管體的內壁相應地形成有凸起的弧形紋路。這些紋路的存在，增加了介質通道內的擾流效果，提高了換熱器的換熱效率。本實施例中，凹槽31的橫截面為弧形。在其他實施例中，也可以是三角形或等腰梯形。凹槽31相對管體可以為順時針方向延伸，在不同實施例中也可以采用逆時針方向延伸。為了改善裝配效果，第一直管段11與第二直管段12為不等長，以便在安裝中可以借位，充分利用管板之間的空間。本技術中的旋弧形換熱管還由于制管成型后沒有冷加工，因此內部結構應力基本消除，抗結垢性、耐蝕性更好。本技術還具有結構簡單，成本低，制造更便利等有益效果。根據客戶需要，本技術中的旋弧形換熱管的整體長度可以在0米至數十米之間選取。當然，如果合理配置熱處理爐，本技術中的旋弧形換熱管的整體長度還可以在任意長度，而不受限于冷加工設備的規格。一臺完善的換熱器在設計或選型時應滿足合理地實現所規定的工藝條件、結構安全可靠、便于制造、安裝、操作和維修及經濟上的合理。因此，在換熱器的設計過程中，要充分注意各參數的均衡性。換熱管構成了換熱器的傳熱面，換熱管的尺寸和形狀對傳熱有很大影響。采用小直徑的換熱管時，換熱器單位體積的換熱面積大一些，設備比較緊湊，單位傳熱面積的金屬消耗量少，傳熱系數也較高。因此，對粘性大或者污濁的流體一般選擇大直徑的換熱管，對較清潔的流體一般選擇小直徑的換熱管。換熱管的材料的參數選擇應根據介質的壓力、溫度及腐蝕性來確定。換熱管在管板上的排列不單要考慮到設備的緊湊性，還要考慮到流體的性質、結構設計以及加工制造方面的情況。另外，對于多管程換熱器，常采用組合排列方法，其本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孔詳鋒，
申請(專利權)人：上海科米鋼管有限公司，
類型：實用新型
國別省市：