專利名稱：套管式管束換熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種工業(yè)與民用的冷熱流體的熱量換熱裝置。具體地說，是一種適用于兩種流體流量相當且流量不大的場合所用的套管式管束換熱裝置。
背景技術：
普通的套管式換熱器由直徑不同的兩根同心套管組成傳熱單元，在石油、化工工業(yè)生產中的應用較廣。尤其是在流量小、壓力高的情況下大都用這種換熱器?？墒翘坠苁綋Q熱器單位傳熱面積消耗的金屬多，為達到一定的傳熱面積往往外形體積十分龐大，管內阻力降也較大，同時環(huán)隙通道清洗困難。
采用多根細管組成管束放入一外管內構成的套管式管束換熱器，與普通的單內管套管式換熱器相比較，外管直徑較大，介質流量可得到增加；單位長度上的換熱面積比單管換熱器也有所增加。而傳統(tǒng)的該種換熱器其內部管束多為光滑圓管，且殼程多采用弓形擋板作為折流板，使得殼程流體阻力增大，易產生流動“死區(qū)”，傳熱效率低。

發(fā)明內容
本實用新型所要解決的技術問題是對現(xiàn)有的套管式管束換熱器進行改進，提供一種傳熱效率高、流體阻力小且節(jié)約能源的新型套管式管束換熱器，以克服現(xiàn)有套管式換熱器存在的上述缺點。
本實用新型解決技術問題的技術方案如下一種套管式管束換熱器，包括殼體，設置在殼體內的管束和殼程折流裝置，所述折流裝置間隔固定設置在殼體內，其特征在于，構成管束的換熱管為螺旋槽管，所述折流裝置包括折流圈和折流桿，所述折流圈與折流圈之間依靠拉桿和定距管等距離固定設置，所述折流桿相互平行設置且固定在折流圈上，兩相鄰平行折流桿之間的距離與換熱管直徑相適應，折流桿折流圈所構成的平面與螺旋槽管管束垂直。
由以上公開的技術方案可知，本實用新型套管式管束換熱器具有如下優(yōu)點(1)可設計成許多基本換熱器的單元，這些基本單元往往做成數米長的一段直管，通過這些基本單元的串聯(lián)或并聯(lián)，可以方便的構成多流程或流道的流動型式，以適應各種換熱要求，也方便清洗。
(2)殼程內部采用折流桿和折流圈組成的折流裝置取代傳統(tǒng)弓形折流板作管間支撐物，殼體內部的折流元件和管支撐元件是一系列在同一截面內互為平行，在相鄰截面內互為垂直或形成一定夾角的折流桿。折流桿換熱器上述管支撐方式，使殼程流體由橫向流動變?yōu)槠叫辛鲃樱@不僅大大減少了傳熱死區(qū)，而且大幅度減少了流體因多次反復折流而損失的殼程壓力降，能以較低的流體輸送功獲取較高的傳熱膜系數。同時，流體繞流細小的折流桿形成的渦街及流體流過折流圈所產生的脈縮效應-文丘里效應，都使殼側的傳熱得以強化。減少了流體阻力，同時增加了換熱器的抗振性能。
(3)內部的換熱管束采用螺旋槽強化換熱管束。螺旋槽管制造加工簡單方便。其傳熱強化的機理為螺旋槽管可利用粗糙的傳熱肋面來促進流體邊界層的湍流度，減薄傳熱滯流底層厚度，從而強化邊界層傳熱，管內管外的傳熱同時得到了強化。
本實用新型相比傳統(tǒng)的套管式管束換熱器殼程傳熱分系數提高40～50％，殼程流體阻力減少50～60％。


圖1是本實用新型結構示意圖；
圖2是圖1中A-A斷面示意圖；圖3是圖1中B-B斷面示意圖；圖4是本實用新型螺旋槽管放大結構示意圖；圖5是本實用新型的一個具體實施例。
具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型。
參見圖1至圖4，本實用新型套管式管束換熱器，包括殼體1，設置在殼體內的管束和殼程折流裝置，所述折流裝置間隔固定設置在殼體內，構成管束的換熱管為螺旋槽管2，所述折流裝置包括折流圈3和折流桿4，所述折流圈3之間依靠拉桿11和定距管10等距固定設置，所述折流桿4平行設置且固定在折流圈3內，兩相鄰平行折流桿4之間的距離與換熱管2直徑相適應，折流桿折流圈所構成的平面與螺旋槽管管束垂直。
螺旋槽管呈格陣排列，排列方式可以是正方形，三角形。在本實施例中螺旋槽管呈正方形排列，由圖2、圖3可見相鄰折流裝置折流桿之間的角度為90度。根據螺旋槽管的排列方式不同，兩相鄰折流裝置折流桿之間的角度可以是60度。兩相鄰折流裝置之間的距離可以為100～300mm。螺旋槽管的螺距a為8～15mm，槽深b為0.6～1.2mm，槽寬c為3～6mm，螺旋角β為10～15度參見圖5，本實用新型的一個具體實施例，套管式管束換熱器陣列由許多如本實用新型的基本換熱單元通過串聯(lián)或并聯(lián)的形式組成。包括基本換熱單元5，管程流體進口6、管程流體出口7、殼程流體進口8和殼程流體出口9。
權利要求1.一種套管式管束換熱器，包括殼體，設置在殼體內的管束和殼程折流裝置，所述折流裝置間隔固定設置在殼體內，其特征在于，構成管束的換熱管為螺旋槽管，所述折流裝置包括折流圈和折流桿，所述折流圈與折流圈之間依靠拉桿和定距管等距離固定設置，所述折流桿相互平行設置且固定在折流圈上，兩相鄰平行折流桿之間的距離與換熱管直徑相適應，折流桿折流圈所構成的平面與螺旋槽管管束垂直。
2.根據權利要求1所述的套管式管束換熱器，其特征在于，所述螺旋槽管呈格陣排列，排列方式可以是正方形，三角形。
3.根據權利要求1或2所述的套管式管束換熱器，其特征在于，相鄰折流裝置之間折流桿的角度為90度或60度。
4.根據權利要求1或2所述的套管式管束換熱器，其特征在于，相鄰折流裝置之間的距離為100～300mm。
5.根據權利要求4所述的套管式管束換熱器，其特征在于，所述螺旋槽管的螺距為8～15mm，槽深0.6～1.2mm，槽寬3～6mm，螺旋角為10～15度。
6.根據權利要求3所述的套管式管束換熱器，其特征在于，所述螺旋槽管的螺距為8～15mm，槽深0.6～1.2mm，槽寬3～6mm，螺旋角為10～15度。
專利摘要本實用新型公開了一種套管式管束換熱器，包括殼體，設置在殼體內的管束和殼程折流裝置，所述折流裝置間隔固定設置在殼體內，構成管束的換熱管為螺旋槽管，所述折流裝置包括折流圈和折流桿，所述折流圈與折流圈之間依靠拉桿和定距管等距離固定設置，所述折流桿相互平行設置且固定在折流圈上，兩相鄰平行折流桿之間的距離與換熱管直徑相適應，折流桿折流圈所構成的平面與螺旋槽管管束垂直。本實用新型可設計成許多基本換熱器的單元，便于相互之間的串聯(lián)或并聯(lián)，適應各種換熱要求，也方便清洗。具有傳熱效率高等優(yōu)點。特別適用于兩種流體流量相當且流量不大的場合所用。
文檔編號F28F9/00GK2773589SQ20052003951
公開日2006年4月19日 申請日期2005年2月4日 優(yōu)先權日2005年2月4日
發(fā)明者王學生, 徐宏, 侯峰, 戚學貴, 張莉 申請人:華東理工大學