一種管式換熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種管式換熱器，包括殼體以及設(shè)置在殼體內(nèi)的換熱管，在所述的殼體內(nèi)還設(shè)置有至少兩層的隔板，殼體內(nèi)被所述的隔板分成至少三層的成S形的流道，在最上層流道的入口設(shè)置有殼側(cè)出口管，在最下層流道的出口設(shè)置有殼側(cè)進(jìn)口管，在所述殼體的上端設(shè)置有管側(cè)分液管，在所述的殼體的下端設(shè)置有管側(cè)集液管，在所述管側(cè)分液管和管側(cè)集液管沿軸向方向上間隔的設(shè)置有至少兩排沿所述流道布置的換熱管組，所述每排換熱管組包括設(shè)置在所述管側(cè)分液管和管側(cè)集液管軸向方向同一位置上且成上下并列的兩只所述換熱管。因?yàn)楸景l(fā)明針對(duì)的是小管徑的換熱管，縮短分液管、集液管的長(zhǎng)度，使換熱器的結(jié)構(gòu)更加緊湊，減小換熱管側(cè)流體分配的不平衡性。
【專利說明】一種管式換熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及一種換熱管的布置方式，尤其涉及一種管式換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著材料成本的上漲，小管徑銅管換熱器具有材料成本的巨大優(yōu)勢(shì)。假設(shè)將管徑由7mm減小至4mm，單位管長(zhǎng)銅管的表面積將減少46.1%。此項(xiàng)舉措意味著，即使銅管厚度不變，單位管長(zhǎng)的用銅量減少46.1%。實(shí)際上，由于銅管壁厚變薄、耐壓強(qiáng)度增加，單位管長(zhǎng)的銅材用量可減少更多。因此，小管徑換熱管若能應(yīng)用于換熱器，則能顯著減少材料消耗。但是換熱器的換熱管徑減小后，需要增加換熱管支路數(shù)來減小管內(nèi)急劇增長(zhǎng)的阻力損失，而過多的換熱管支路數(shù)會(huì)造成流進(jìn)每一個(gè)換熱管的流體多少不一，使換熱器的換熱性能下降。為了解決這一問題，本發(fā)明針對(duì)這一換熱器提出了一種新的結(jié)構(gòu)形式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決得技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種平衡換熱管內(nèi)流體流量和流體阻力，從而提高換熱性能的基于小管徑換熱管的管式換熱器。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種管式換熱器，包括殼體以及設(shè)置在殼體內(nèi)的換熱管，其特征在于:在所述的殼體內(nèi)還設(shè)置有至少兩層的隔板，所述的殼體內(nèi)被所述的隔板分成至少三層的成S形的流道，在最上層流道的入口設(shè)置有殼側(cè)出口管，在最下層流道的出口設(shè)置有殼側(cè)進(jìn)口管，在所述殼體的上端設(shè)置有管側(cè)分液管，在所述的殼體的下端設(shè)置有管側(cè)集液管，在所述管側(cè)分液管和管側(cè)集液管沿軸向方向上間隔的設(shè)置有至少兩排沿所述流道布置的換熱管組，所述每排換熱管組包括設(shè)置在所述管側(cè)分液管和管側(cè)集液管軸向方向同一位置上且成上下并列的兩只所述換熱管。
[0005]換熱管的總管徑與管側(cè)分液管的管徑之比為:1:5?10。
[0006]位于所述隔板上方流道內(nèi)的換熱管管體和位于隔板下方流道內(nèi)的換熱管管體以所述的隔板為對(duì)稱設(shè)置。
[0007]所述的換熱管組為十二排，所述的隔板為六層。
[0008]本發(fā)明管式換熱器，其中換熱管為小管徑，管外徑< 4mm。在換熱器內(nèi)部設(shè)置有隔板，此隔板的作用是給殼側(cè)的流體形成一個(gè)流動(dòng)的路徑，使殼側(cè)的流體沿著內(nèi)部換熱管流動(dòng)，保證殼側(cè)的流體和換熱管側(cè)的流體始終保持純逆流的形式，增強(qiáng)換熱效果。因?yàn)楸景l(fā)明針對(duì)的是小管徑的換熱管，換熱器的換熱管徑減小后，需要增加換熱管支路數(shù)來減小管內(nèi)急劇增長(zhǎng)的阻力損失。該換熱器支路數(shù)量的確定方法是:以換熱管徑7_換熱器的換熱量和管內(nèi)阻力損失為標(biāo)準(zhǔn)，保證管徑減小為4_及以下時(shí)換熱量達(dá)到或接近(5%以內(nèi))原換熱管7_的換熱器，而管內(nèi)阻力損失不過分增加(2倍以內(nèi))。因此，換熱器的管徑減小后，換熱器的換熱管支路數(shù)會(huì)增加很多，過多的換熱管支路數(shù)會(huì)造成流進(jìn)每一個(gè)換熱管的流體多少不一，使換熱器的換熱性能下降，因?yàn)?，本發(fā)明通過控制換熱管的總管徑的大小來控制換熱管數(shù)量的多少，從而在保證換熱性能的基礎(chǔ)上維持換熱管內(nèi)阻力的平衡。因?yàn)楸景l(fā)明針對(duì)的換熱管的管徑比連接這些換熱管的分液管、集液管的管徑小很多，所以本發(fā)明提出一種新的換熱管排列方式，即將兩根換熱管上下排列。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是:縮短分液管、集液管的長(zhǎng)度，使換熱器的結(jié)構(gòu)更加緊湊，減小換熱管側(cè)流體分配的不平衡性。換熱器內(nèi)小管徑換熱管的數(shù)量和管長(zhǎng)根據(jù)換熱器的換熱量以及管內(nèi)阻力損失采用數(shù)值模擬的方法確定。
[0009]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖的主視圖。
[0011]其中:1一殼體；2—換熱管；3—隔板；4一管側(cè)分液管；5—管側(cè)集液管；6—?dú)?cè)進(jìn)口管；7—?dú)?cè)出口管。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明，如圖1所示，本發(fā)明管式換熱器主要由:鋼塑復(fù)合材料的殼體1、換熱管2、隔板3、管側(cè)分液管4、管側(cè)集液管5、殼側(cè)進(jìn)口管6以及殼側(cè)出口管7組成。換熱器內(nèi)部的換熱管2首先是兩根上下排列形成換熱管組，再每一組并聯(lián)連接在管側(cè)分液管4、集液管5上。一種流體從管側(cè)分液管4進(jìn)入到換熱器,然后分流進(jìn)每一個(gè)換熱管2內(nèi)，再流進(jìn)管側(cè)集液管5中,最后流出換熱器。換熱管的管外徑< 4mm,換熱管的總管徑與管側(cè)分液管4的管徑之比為1:5?10，當(dāng)兩者管徑之比為1:7時(shí)，換熱效果最好。另一種流體從殼側(cè)進(jìn)口管7進(jìn)入到換熱器內(nèi)，在換熱器內(nèi)部的隔板3的導(dǎo)流作用下沿著換熱管2流動(dòng)，最后從管側(cè)出口管流出換熱器。兩種換熱流體在換熱器內(nèi)部基本上保持純逆流的流動(dòng)形式。
【權(quán)利要求】
1.一種管式換熱器，包括殼體(I)以及設(shè)置在殼體內(nèi)的換熱管，其特征在于:在所述的殼體(I)內(nèi)還設(shè)置有至少兩層的隔板(3)，所述的殼體(I)內(nèi)被所述的隔板分成至少三層的成S形的流道，在最上層流道的入口設(shè)置有殼側(cè)出口管(7)，在最下層流道的出口設(shè)置有殼側(cè)進(jìn)口管(6)，在所述殼體(I)的上端設(shè)置有管側(cè)分液管(4)，在所述的殼體(I)的下端設(shè)置有管側(cè)集液管(5)，在所述管側(cè)分液管(4)和管側(cè)集液管(5)沿軸向方向上間隔的設(shè)置有至少兩排沿所述流道布置的換熱管組，所述每排換熱管組包括設(shè)置在所述管側(cè)分液管(4)和管側(cè)集液管(5 )軸向方向同一位置上且成上下并列的兩只所述換熱管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式換熱器，其特征在于:換熱管的總管徑與管側(cè)分液管的管徑之比為:1:5?10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的管式換熱器，其特征在于:位于所述隔板(3)上方流道內(nèi)的換熱管管體和位于隔板(3)下方流道內(nèi)的換熱管管體以所述的隔板(3)為對(duì)稱設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的管式換熱器，其特征在于:所述的換熱管組為十二排，所述的隔板為六層。
【文檔編號(hào)】F28F9/22GK103940262SQ201410140888
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】陳振乾, 張嫻 申請(qǐng)人:東南大學(xué)