專利名稱：一種螺旋扭曲扁管換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及化工設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種石油化工設(shè)備的高效換熱器，是一種螺旋扭曲扁管換熱器。
背景技術(shù)：
由于經(jīng)濟和工業(yè)的快速發(fā)展，世界各國普遍面臨著能量短缺問題，開發(fā)新能源以及如何高效利用現(xiàn)有能源受到了世界各國的普遍關(guān)注。換熱器在工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用， 提高換熱器效率、強化傳熱、研究強化傳熱的新技術(shù)成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點。良好的換熱設(shè)備結(jié)構(gòu)形式，不僅使化工產(chǎn)過程能夠穩(wěn)定進(jìn)行，而且又節(jié)省投資，降低能耗，提高傳熱效率，利于防垢除垢。目前，已使用的換熱管從截面形狀上分有圓管和扁管，從延伸形式上看有光管和螺紋管等，殼體的結(jié)構(gòu)形式也多種多樣，這些結(jié)構(gòu)不同的換熱設(shè)備都有其各自的優(yōu)勢，但在換熱效率上的利用上還有待于進(jìn)一步提高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種螺旋扭曲扁管換熱器，改變換熱器的結(jié)構(gòu)，提高換熱器的換熱效率?？朔鹘y(tǒng)換熱器傳熱率低的不足。本實用新型采用的技術(shù)方案是螺旋扭曲扁管換熱器，包括殼體、管板、滑道和管程，在圓筒形殼體內(nèi)固定有管程，管程通過支持板連接有滑道；管板固定殼體的一端，在其特征在于所述的管程采用的是U形螺旋扭曲扁換熱管束，U形螺旋扭曲扁換熱管束之間依靠螺旋扭曲扁管的螺旋形外緣保持點接觸以互相支撐，并由捆扎帶緊緊困扎在一起；U形螺旋扭曲扁換熱管束的兩端固定在管板上，殼程沒有折流板，不存在流動死區(qū)，在U形螺旋扭曲扁換熱管束中間由隔板隔開形成雙殼程。所述的U形螺旋扭曲扁換熱管束是由5 50根螺旋扭曲扁換熱管組成，所述的螺旋扭曲扁管分為五段，有兩個螺旋扭曲扁管與管板固定段(兩端)、一個中部U形段，兩個扁管段；其中兩個螺旋扭曲扁管與管板固定段(兩端)為圓形管；中部U形段為圓形管；在兩個端部與中部U形段之間是扁管段；所述的扁管段在壓扁的同時進(jìn)行360°扭曲，截面為橢圓形；相鄰螺旋扭曲扁管沿扁管長軸外壁頂端接觸，用捆扎帶捆扎在一起，以減小或避免螺旋扭曲扁管的振動。簡述螺旋扭曲扁管換熱器的工作原理。參閱圖1。U形螺旋扭曲扁換熱管束3的截面為橢圓形，壓扁度和節(jié)距相同，與管板1連接處為圓管，相鄰U形螺旋扭曲扁換熱管束3外緣保持螺旋線點接觸，以減小或避免管子的振動，U形螺旋扭曲扁換熱管束3內(nèi)的螺旋扭曲橢圓形通道，流體進(jìn)入殼程與螺旋扭曲扁管換熱管3接觸，使得流體產(chǎn)生螺旋運動和二次湍流，湍流狀態(tài)加劇，強化了管內(nèi)傳熱，故而能顯著提高管內(nèi)外傳熱系數(shù)。殼程螺旋扭曲扁管之間流道也呈螺旋形狀，流體在其中運動時受離心力作用而周期性的改變速度和方向，從而加強了流體的徑向混合，增強了自身的湍
3流度，從而使殼程流體也得以強化。U形螺旋扭曲扁換熱管束3內(nèi)外流體均沿管壁螺旋運動，加強湍流運動，故而能顯著提高U形螺旋扭曲扁換熱管束3內(nèi)外傳熱系數(shù)。由于流體的螺旋趨勢運動，湍流程度大，還可以改善殼程中常出現(xiàn)的油污附著列管表面和雜質(zhì)沉積對傳熱不利的現(xiàn)象。殼程中沒有折流板，無流動死區(qū)，使得傳熱面積充分利用，同時采用雙殼程結(jié)構(gòu)，增加了介質(zhì)的流程，在提高換熱效率的同時又大大降低了設(shè)備的成本。本實用新型的有益效果本實用新型螺旋扭曲扁管換熱器，沒有折流板，不存在流動死區(qū)，換熱管的中間用隔板隔開以增加殼程的換熱效率，與普通管殼式換熱器相比提高 20 30%。1、螺旋扭曲扁管換熱器采用螺旋扭曲扁管，管內(nèi)外介質(zhì)均做螺旋運動，增強了介質(zhì)的湍流程度，提高了傳熱系數(shù)，從而較大程度的強化了傳熱過程，同時管壁在殼程介質(zhì)的作用下可自行清潔表面，不易結(jié)垢。2、因為殼程沒有折流板，殼程的流動阻力很小，殼程不存在流動死區(qū)，在提高換熱效率的同時又大大降低了設(shè)備的成本和工時。3、殼程采用雙殼程結(jié)構(gòu)，殼程介質(zhì)流程增加，換熱效率又進(jìn)一步提高。
圖1是本實用新型螺旋扭曲扁管換熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖IA-A剖面的一部分，是一個U形螺旋扭曲扁換熱管束3的截面圖。圖3為圖IB-B剖面的一部分，是一個U形螺旋扭曲扁換熱管束3的截面圖。圖4為圖IC-C剖面的一部分，是一個U形螺旋扭曲扁換熱管束3的截面圖。圖中，1-管板，2-支持板，3-U形螺旋扭曲扁換熱管束，4-隔板，5-捆扎帶，6-滑道。
具體實施方式
實施例1 :以一個螺旋扭曲扁管換熱器為例，對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參閱圖1。本實用新型螺旋扭曲扁管換熱器，包括殼體、管板1、滑道6和管程。在內(nèi)徑為500mm，長度為63^mm的圓筒形殼體內(nèi)固定有管程，管程通過支持板2連接有滑道 6。管板1固定殼體的一端。所述的管程采用的是U形螺旋扭曲扁換熱管束3，U形螺旋扭曲扁換熱管束3之間依靠螺旋扭曲扁管的螺旋形外緣保持點接觸以互相支撐，并由捆扎帶 5緊緊困扎在一起；U形螺旋扭曲扁換熱管束3的兩端固定在管板1上，殼程沒有折流板，不存在流動死區(qū)，在U形螺旋扭曲扁換熱管束3中間由隔板4隔開形成雙殼程。所述的U形螺旋扭曲扁換熱管束3是由七根螺旋扭曲扁換熱管組成，所述的螺旋扭曲扁管分為五段，有兩個螺旋扭曲扁管與管板1固定段(兩端)、一個中部U形段，兩個扁管段；其中兩個螺旋扭曲扁管與管板1固定段(兩端)為圓形管，圓管直徑為25mm。中部U 形段為圓形管，圓管直徑為25mm。在兩個端部與中部U形段之間是扁管段；所述的扁管段在壓扁的同時進(jìn)行360°扭曲。參閱圖2。截面為橢圓形；相鄰螺旋扭曲扁管沿扁管長軸外壁頂端接觸，用捆扎帶5捆扎在一起。
權(quán)利要求1.一種螺旋扭曲扁管換熱器，包括殼體、管板(1)、滑道(6)和管程，在圓筒形殼體內(nèi)固定有管程，管程通過支持板( 連接有滑道(6)；管板(1)固定殼體的一端，其特征在于所述的管程采用的是U形螺旋扭曲扁換熱管束(3)，U形螺旋扭曲扁換熱管束C3)之間依靠螺旋扭曲扁管的螺旋形外緣保持點接觸以互相支撐，并由捆扎帶( 緊緊困扎在一起；U形螺旋扭曲扁換熱管束(3)的兩端固定在管板(1)上，在U形螺旋扭曲扁換熱管束(3)中間由隔板(4)隔開形成雙殼程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋扭曲扁管換熱器，其特征是所述的U形螺旋扭曲扁換熱管束C3)是由5 50根螺旋扭曲扁換熱管組成，所述的螺旋扭曲扁管分為五段，有兩個螺旋扭曲扁管與管板1固定段、一個中部U形段，兩個扁管段；其中兩個螺旋扭曲扁管與管板(1)固定段為圓形管；中部U形段為圓形管；在兩個端部與中部U形段之間是扁管段；所述的扁管段在壓扁的同時進(jìn)行360°扭曲，截面為橢圓形；相鄰螺旋扭曲扁管沿扁管長軸外壁頂端接觸，用捆扎帶( 捆扎在一起。
專利摘要螺旋扭曲扁管換熱器，應(yīng)用于化工設(shè)備實現(xiàn)高效換熱。在圓筒形殼體內(nèi)固定有管程，管程通過支持板連接有滑道；管板固定殼體的一端，所述的管程采用的是U形螺旋扭曲扁換熱管束，U形螺旋扭曲扁換熱管束之間依靠螺旋扭曲扁管的螺旋形外緣保持點接觸以互相支撐，并由捆扎帶緊緊困扎在一起；U形螺旋扭曲扁換熱管束(3)的兩端固定在管板上，殼程沒有折流板，不存在流動死區(qū)，在U形螺旋扭曲扁換熱管束中間由隔板隔開形成雙殼程。效果是換熱管的中間用隔板隔開以增加殼程的換熱效率，與普通管殼式換熱器相比提高20～30％。
文檔編號F28F1/00GK202339124SQ20112047630
公開日2012年7月18日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者劉曉燕, 劉統(tǒng)華, 周慶偉, 周立, 莊劍鋒, 張瑩瑩, 李尤, 李愛凌, 楊武, 梁學(xué)峰, 梁澤濤, 王雪蓮, 范振魯, 謝國宏, 謝育輝, 霍歡, 韓冰, 高磊 申請人:中國石油天然氣華東勘察設(shè)計研究院, 中國石油天然氣集團公司