本發(fā)明涉及熱交換器領(lǐng)域，特別涉及一種蛇形管排、熱交換裝置及蛇形管排的布置方法。

背景技術(shù)：

熱交換就是由于溫差而引起的兩個(gè)物體或同一物體各部分之間的熱量傳遞過程；而熱交換器是換熱是用來使熱量從熱流體傳遞到冷流體，以滿足規(guī)定的工藝要求的裝置，是對(duì)流傳熱及熱傳導(dǎo)的一種工業(yè)應(yīng)用；

當(dāng)前螺旋鰭片管和h型翅片管受熱面廣泛應(yīng)用于換熱器或散熱器領(lǐng)域，具有錯(cuò)列和順列兩種布置方式。錯(cuò)列或順列布置的螺旋鰭片管在選擇導(dǎo)熱系數(shù)較高的基管或鰭片管材料的情況下具有傳熱效果好、布置空間要求小的優(yōu)勢(shì)，但均會(huì)產(chǎn)生積灰和堵灰的現(xiàn)象，直到h型翅片管的廣泛應(yīng)用，積灰和堵灰的現(xiàn)象才得以改觀，而美中不足的是由于h型翅片管的特殊形狀，導(dǎo)致其一般情況下均采用的是順列布置方式，而受熱面順列布置的方式其傳熱效果較之于錯(cuò)列布置又顯得十分遜色，再者，由于h型翅片管的特殊形狀，在將其錯(cuò)列布置的設(shè)計(jì)和研究方面給廣大設(shè)計(jì)者產(chǎn)生了一定的障礙。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種蛇形管排、熱交換裝置及蛇形管排的布置方法。本技術(shù)方案解決了以下問題：

1、采用碰焊方式制作的h型翅片管受熱面對(duì)工作環(huán)境的適應(yīng)性更高；增加了熱交換裝置的受熱面積，可節(jié)約不受熱面所需的布置空間；

2、采用基管錯(cuò)列，翅片順列的布置方式，各蛇形管的翅片之間仍然形成一個(gè)個(gè)規(guī)則的介質(zhì)流動(dòng)通道，翅片之間沒有粘連和交叉，因而繼承了順列布置方式下h型翅片管受熱面不易積灰的優(yōu)點(diǎn)，從結(jié)構(gòu)上防止了積灰的可能性；

3、蛇形管排采用錯(cuò)列布置提高了熱交換裝置的整體傳熱系數(shù)，有利于減小受熱面積，降低對(duì)布置空間的要求，降低投資成本。

本發(fā)明中的一種蛇形管排，用于與外界的流體介質(zhì)產(chǎn)生熱交換，所述蛇形管排包括若干個(gè)蛇形管；所述蛇形管由若干個(gè)翅片管通過若干個(gè)連接彎頭首尾連接組成，所述翅片管包括基管和翅片；所述若干個(gè)蛇形管相互平行并沿所述基管的徑向依次錯(cuò)列布置，位于同一所述蛇形管上相鄰的兩個(gè)基管順列布置。

上述方案中，位于同一所述蛇形管的翅片順列布置，所述若干個(gè)蛇形管的翅片順列布置。

上述方案中，所述翅片具有若干個(gè)，若干個(gè)所述翅片沿所述基管的軸向布置并連接在所述基管的外側(cè)壁上；所述翅片為橫向翅片，所述翅片管為h型翅片管；所述翅片與所述基管通過碰焊方式連接。

一種熱交換裝置，包括上述的蛇形管排；所述熱交換裝置還包括框架、進(jìn)口大小頭和出口大小頭；所述框架包括位于所述框架左側(cè)的左面框，位于所述框架右側(cè)的右面框，位于所述框架頂部的頂面框，位于所述框架底部的底面框，位于所述框架前部的前面框和位于所述框架后部的后面框；所述進(jìn)口大小頭與所述前面框連接，所述出口大小頭與所述后面框連接；所述蛇形管排布置在所述框架內(nèi)部，所述基管的軸向與所述框架的左右方向一致。

上述方案中，所述蛇形管沿所述框架的前后方向延伸，所述蛇形管的若干個(gè)連接彎頭依次間隔排列在所述框架的左面框內(nèi)和右面框內(nèi)；

所述頂面框和所述底面框分別固定有頂護(hù)板和底護(hù)板，使所述框架內(nèi)部在頂部和底部的方向上與外界隔離；所述左面框和所述右面框分別固定有左支撐板和右支撐板，使所述框架內(nèi)部在左側(cè)和右側(cè)的方向上與外界隔離；所述左支撐板固定在所述左面框朝向所述框架內(nèi)部的一側(cè)，所述右支撐板固定在所述右面框朝向所述框架內(nèi)部的一側(cè)；位于所述左面框內(nèi)的所述連接彎頭穿出所述左支撐板，位于所述右面框內(nèi)的所述連接彎頭穿出所述右支撐板；

所述左面框和所述右面框還分別固定有左護(hù)板和右護(hù)板，所述左護(hù)板固定在所述左面框背向所述框架內(nèi)部的一側(cè)，使位于所述左面框內(nèi)的連接彎頭與外界隔離，所述右護(hù)板固定在所述右面框背向所述框架內(nèi)部的一側(cè)，使位于所述右面框內(nèi)的連接彎頭與外界隔離。

上述方案中，所述熱交換裝置還包括進(jìn)口集箱和出口集箱，所述進(jìn)口集箱位于所述右面框中心偏向所述后面框的一側(cè)，所述出口集箱位于所述右面框中心偏向所述前面框的一側(cè)，所述進(jìn)口集箱和所述出口集箱分別固定在所述右面框上，所述進(jìn)口集箱和出口集箱分別沿所述框架的頂?shù)追较蜇灤┧鲇易o(hù)板。

上述方案中，相鄰兩個(gè)所述蛇形管的基管在所述框架的前后方向上錯(cuò)列布置，所述蛇形管的兩個(gè)端口分別穿過所述右支撐板與所述進(jìn)口集箱和所述出口集箱連接。

上述方案中，所述流體介質(zhì)從所述進(jìn)口大小頭進(jìn)入所述框架內(nèi)部與所述蛇形管排接觸，并經(jīng)所述出口大小頭流出；具有所述蛇形管其中一個(gè)端口的所述翅片管位于所述框架內(nèi)部中心偏向所述前面框一側(cè)，并與所述出口集箱連接；具有所述蛇形管另一個(gè)端口的所述翅片管位于所述框架內(nèi)部中心偏向所述后面框一側(cè)，并與所述進(jìn)口集箱連接；所述進(jìn)口集箱充有熱交換介質(zhì)，所述熱交換介質(zhì)經(jīng)所述蛇形管進(jìn)入所述出口集箱，形成所述蛇形管排的逆流布置。

一種蛇形管排的布置方法，包括以下步驟：

s1.準(zhǔn)備若干個(gè)翅片管并將所述翅片管通過若干個(gè)連接彎頭首尾相連組成蛇形管；位于同一所述蛇形管上的基管順列布置，所述蛇形管的橫向間距為b；其中，b為自然數(shù)；

s2.將若干個(gè)所述蛇形管沿基管的徑向依次錯(cuò)列布置，相鄰的兩個(gè)所述蛇形管的基管的縱向間距為a，相鄰的兩個(gè)所述蛇形管的基管橫向間距為b/2；其中，a為自然數(shù)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于：本發(fā)明提供的一種蛇形管、熱交換裝置及蛇形管排的布置方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果，

1、對(duì)工作環(huán)境的適應(yīng)性更高，并增加了熱交換裝置的受熱面積，節(jié)約了受熱面的布置空間；

2、翅片之間沒有粘連和交叉，因而繼承了順列布置方式下h型翅片管受熱面不易積灰的優(yōu)點(diǎn)，從結(jié)構(gòu)上防止了積灰的可能性；

3、提高了熱交換裝置的整體傳熱系數(shù)，有利于減小受熱面積，降低對(duì)布置空間的要求，降低投資成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一種蛇形管排的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種蛇形管排的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一種熱交換裝置的右側(cè)剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一種熱交換裝置中蛇形管排和框架的結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖；

圖5為本發(fā)明一種熱交換裝置的前視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明一種蛇形管排的布置方法的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、蛇形管2、框架3、進(jìn)口大小頭4、出口大小頭

5、進(jìn)口集箱6、出口集箱

11、翅片管12、基管13、翅片14、連接彎頭

21、前面框22、后面框23、底面框24、頂面框

25、右面框26、頂護(hù)板27、底護(hù)板28、右支撐板

29、左護(hù)板30、右護(hù)板

l、流體介質(zhì)的流動(dòng)方向r、熱交換介質(zhì)的流動(dòng)方向

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明是一種蛇形管排，如圖1和圖2所示，用于與外界的流體介質(zhì)產(chǎn)生熱交換，蛇形管排包括若干個(gè)蛇形管1；蛇形管1由若干個(gè)翅片管11通過若干個(gè)連接彎頭14首尾連接組成，翅片管11包括基管12和翅片13；若干個(gè)蛇形管1相互平行并沿基管12的徑向依次錯(cuò)列布置，位于同一蛇形管1上相鄰的兩個(gè)基管12順列布置。

優(yōu)選的，位于同一蛇形管1的翅片13順列布置，若干個(gè)蛇形管1的翅片13順列布置。

優(yōu)選的，翅片13具有若干個(gè)，若干個(gè)翅片13沿基管12的軸向布置并連接在基管12的外側(cè)壁上；翅片13為橫向翅片13，翅片管11為h型翅片管11；翅片13與基管12通過碰焊方式連接。

如圖1-圖5所示，一種熱交換裝置，上述方案中任意一項(xiàng)的蛇形管排；熱交換裝置還包括框架2、進(jìn)口大小頭3和出口大小頭4；框架2包括位于框架2左側(cè)的左面框(圖中未示出)，位于框架2右側(cè)的右面框(圖中未示出)，位于框架2頂部的頂面框24，位于框架2底部的底面框23，位于框架2前部的前面框21和位于框架2后部的后面框22；進(jìn)口大小頭3與前面框21連接，出口大小頭4與后面框22連接；蛇形管排布置在框架2內(nèi)部，基管12的軸向與框架2的左右方向一致。

上述技術(shù)方案的工作原理是：通過利用在蛇形管1內(nèi)充入熱交換介質(zhì)，用于改變基管12和翅片13的溫度；將流體介質(zhì)通過經(jīng)進(jìn)口大小頭3進(jìn)入框架2內(nèi)與蛇形管1接觸，以改變流體介質(zhì)的溫度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)流體介質(zhì)與熱交換介質(zhì)之間的熱交換作用，在通過出口大小頭4流出；通過將位于同一蛇形管1上相鄰的兩個(gè)基管12錯(cuò)列布置，提高了熱交換裝置的整體傳熱系數(shù)，有利于減小受熱面積，降低對(duì)布置空間的要求，降低投資成本。

優(yōu)選的，蛇形管1沿框架2的前后方向延伸，蛇形管1的若干個(gè)連接彎頭14依次間隔排列在框架2的左面框(圖中未示出)內(nèi)和右面框25內(nèi)；

頂面框24和底面框23分別固定有頂護(hù)板26和底護(hù)板27，使框架2內(nèi)部在頂部和底部的方向上與外界隔離；左面框(圖中未示出)和右面框25分別固定有左支撐板(圖中未示出)和右支撐板28，使框架2內(nèi)部在左側(cè)和右側(cè)的方向上與外界隔離；左支撐板固定在左面框朝向框架內(nèi)部的一側(cè)，右支撐板28固定在右面框25朝向框架2內(nèi)部的一側(cè)；位于左面框內(nèi)的連接彎頭14穿出左支撐板，位于右面框25內(nèi)的連接彎頭14穿出右支撐板28；

左面框和右面框25還分別固定有左護(hù)板29和右護(hù)板30，左護(hù)板29固定在左面框背向框架2內(nèi)部的一側(cè)，使位于左面框內(nèi)的連接彎頭14與外界隔離，右護(hù)板30固定在右面框25背向框架2內(nèi)部的一側(cè)，使位于右面框25內(nèi)的連接彎頭14與外界隔離。

進(jìn)一步的，熱交換裝置還包括進(jìn)口集箱5和出口集箱6，進(jìn)口集箱5位于右面框25中心偏向后面框22的一側(cè)，出口集箱6位于右面框25中心偏向前面框21的一側(cè)，進(jìn)口集箱5和出口集箱6分別固定在右面框25上；進(jìn)口集箱5和出口集箱6分別沿框架2的頂?shù)追较蜇灤┯易o(hù)板30。

進(jìn)一步的，相鄰兩個(gè)蛇形管1的基管12在框架2的前后方向上錯(cuò)列布置，蛇形管1的兩個(gè)端口分別穿過右支撐板25與進(jìn)口集箱5和出口集箱6連接。

進(jìn)一步的，流體介質(zhì)從進(jìn)口大小頭3進(jìn)入框架2內(nèi)部與蛇形管排接觸，并經(jīng)出口大小頭4流出；具有蛇形管1其中一個(gè)端口的翅片管11位于框架2內(nèi)部中心偏向前面框21一側(cè)，并與出口集箱6連接；具有蛇形管1另一個(gè)端口的翅片管11位于框架2內(nèi)部中心偏向后面框22一側(cè)，并與進(jìn)口集箱5連接；進(jìn)口集箱5充有熱交換介質(zhì)，熱交換介質(zhì)經(jīng)蛇形管1進(jìn)入出口集箱6，形成蛇形管排的逆流布置；其中，流體介質(zhì)的流動(dòng)方向?yàn)閘，熱交換介質(zhì)的流動(dòng)方向?yàn)閞；通過將若干個(gè)蛇形管排逆流布置，使得經(jīng)過熱交換裝置的流體介質(zhì)的與熱交換裝置直接接觸的平均傳熱溫差最大，進(jìn)而在傳遞單位熱量時(shí)，所需換熱面積少，提高了熱交換裝置的傳熱效率。

優(yōu)選的，進(jìn)口大小頭3的大端與左面框連接，出口大小頭4的大端與右面框連接。

如圖6所示，一種蛇形管排的布置方法，包括以下步驟：

s1.準(zhǔn)備若干個(gè)翅片管11并將翅片管11通過若干個(gè)連接彎頭14首尾相連組成蛇形管1；位于同一蛇形管1上的基管12順列布置，蛇形管1的橫向間距為b；其中，b為自然數(shù)；

s2.將若干個(gè)蛇形管1沿基管12的徑向依次錯(cuò)列布置，相鄰的兩個(gè)蛇形管1的基管12的縱向間距為a，相鄰的兩個(gè)蛇形管1的基管12橫向間距為b/2；其中，a為自然數(shù)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。