本實(shí)用新型涉及換熱器領(lǐng)域，特別涉及一種交錯凹面管管殼式換熱器。

背景技術(shù)：

目前換熱設(shè)備中所使用的換熱管大部分是光滑管，也有一些強(qiáng)化傳熱管，比如縮放管、橫紋管、波節(jié)管等，光滑管的缺點(diǎn)是對流換熱系數(shù)小，而縮放管、橫紋管、波節(jié)管等強(qiáng)化傳熱管的對流傳熱系數(shù)雖有提高，但阻力也增大，容易結(jié)垢，而且各自用于不同的傳熱介質(zhì)，適用范圍窄，目前已有的換熱管的換熱效率比較低，如單向螺旋線的換熱管冷卻介質(zhì)在流動時受螺旋線的擾動，形成一定程度的紊流，增加了換熱效果，但擾動較小，在管中心處仍以層流形式流動；而管內(nèi)增加插入物雖然換熱效果較好，但增加了流動阻力，另外管內(nèi)結(jié)垢后難以清洗，特別是以氣體為傳熱介質(zhì)時傳熱系數(shù)小，傳熱速率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種適用多種流體，流動阻力小易清洗且能提高管體中心流體擾動，傳熱效果好，尤其適用于提高含塵氣體的熱交換效率的交錯凹面管管殼式換熱器以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足。

本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型目的：

一種交錯凹面管管殼式換熱器，包括殼體、與所述殼體固定連接的左管板和右管板，左管板和右管板之間固定有與殼體軸線平行且兩端與左、右封頭相通的若干組換熱管，換熱管由折流板固定支撐，所述換熱管管體外壁設(shè)有左右對稱的左凹面和右凹面以及上下對稱的上凹面和下凹面。

進(jìn)一步地，所述左凹面和右凹面與上凹面和下凹面交錯設(shè)置，管體內(nèi)壁相應(yīng)形成左右對稱的左凸面和右凸面以及上下對稱的上凸面和下凸面，由此，管體內(nèi)形成的與管體外壁凹面相對應(yīng)的凸面，使管體內(nèi)流體速度的大小和方向發(fā)生周期性的改變，增強(qiáng)了流體的湍流程度，在邊界層內(nèi)速度矢量和溫度梯度矢量的夾角變小，傳熱場協(xié)同作用加強(qiáng)，提高了對流換熱系數(shù)。

進(jìn)一步地，所述左凹面、右凹面、上凹面和下凹面均呈半球形或半橢球形，所有凹面與管體經(jīng)圓弧光滑連接，由于所有凹面呈半球形或半橢球形且與管體通過圓弧光滑連接，流體阻力小，在管體內(nèi)形成上下、左右對稱的所有凸面使管體內(nèi)流體不斷改變流動方向，不易結(jié)垢，便于清洗。

進(jìn)一步地，所述換熱管管體外壁的所有凹面均是以直管為基管經(jīng)擠壓而形成，由此生產(chǎn)工藝簡單，成本較低。

進(jìn)一步地，所述管體由銅管、不銹鋼管或無縫鈦管制作。可適用于多種性質(zhì)的流體，延長換熱管的使用壽命。

進(jìn)一步地，所述左凹面和右凹面與上凹面和下凹面之間形成交錯凹面管段，所述交錯凹面管段的節(jié)距為1～3倍的凹面直徑，由此使管體內(nèi)相對應(yīng)的交錯凸面管段能連續(xù)改變流體流動方向，強(qiáng)化了管內(nèi)中心處流體的傳熱，交錯凹面管段的節(jié)距可長可短，視對換熱器的阻力要求而定，沿管體長度方向均勻分布，凹面節(jié)距過大，不能有效提高對流換熱系數(shù)，節(jié)距過小會加大流體沿程阻力的增幅。

進(jìn)一步地，所述左封頭和右封頭端部分別設(shè)有管程入口和管程出口，殼體上方左端和殼體下部右端分別設(shè)有殼程出口和殼程入口。

進(jìn)一步地，所述換熱管為正方形或三角形排列，所述折流板為弓形或圓盤-圓環(huán)形。

本實(shí)用新型提供的交錯凹面管管殼式換熱器具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、在換熱管的管體外壁的左右和上下交錯設(shè)置球形凹面，管體內(nèi)形成與管體外壁凹面相對應(yīng)的球形凸面，使管體內(nèi)流體速度的大小和方向發(fā)生周期性的改變，增強(qiáng)了流體的湍流程度，在邊界層內(nèi)速度矢量和溫度梯度矢量的夾角變小，傳熱場協(xié)同作用加強(qiáng)，提高了對流換熱系數(shù)。

2、由于換執(zhí)管管體上凹面與管體均為光滑連接，流體阻力小，且在管體內(nèi)相對應(yīng)形成上下、左右對稱的球形凸面，管內(nèi)流體不斷改變流動方向，加強(qiáng)了流體擾動，提高了對流換熱系數(shù)，且不易結(jié)垢和積灰，尤其適用于提高含塵氣體的熱交換效率。

3、左、右凹面與上、下凹面之間形成交錯凹面管段，交錯凹面管段的凹面節(jié)距為1～3倍的凹面直徑，使管體內(nèi)相對應(yīng)的交錯凸面管段能連續(xù)改變流體流動方向，強(qiáng)化了管體內(nèi)中心處流體的傳熱。

4、交錯凹面管加工簡單，交錯凹面管管殼式換熱器制造和裝配工藝與傳統(tǒng)光滑管管殼式換熱相同，無需增加額外的工藝。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中剖面A1-A1處的剖面放大示意圖；

圖4為圖2中剖面A2-A2處的剖面放大示意圖；

其中：1—?dú)んw，2—左管板，3—右管板，4—左封頭，5—右封頭，6—換熱管，61—管體，62—左凹面，63—右凹面，64—上凹面，65—下凹面，66—左凸面，67—右凸面，68—上凸面，69—下凸面，610—圓弧，611—交錯凹面管段，7—折流板，8—管程入口，9—管程出口，10—?dú)こ坛隹冢?1—?dú)こ倘肟凇?/p>

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實(shí)物圖，不能理解為對本專利的限制；為了更好地說明本實(shí)用新型的實(shí)施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。

本實(shí)用新型實(shí)施例的附圖中相同或相似的標(biāo)號對應(yīng)相同或相似的部件；在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，若有術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此附圖中描述位置關(guān)系的用語僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。

如圖1至圖4所示，一種交錯凹面管管殼式換熱器，包括殼體1、與殼體1固定連接的左管板2和右管板3，左管板2和右管板3之間固定有與殼體1軸線平行且兩端分別與左封頭4、右封頭5相通的若干組換熱管6，為了使制作工藝簡單降低生產(chǎn)成本，換熱管6管體外壁的所有凹面均是以直管為基管經(jīng)擠壓而形成，管體61由不銹鋼管制作，也可采用銅管或無縫鈦管制作。換熱管6由折流板7固定支撐，換熱管6管體61外壁設(shè)有左右對稱的左凹面62和右凹面63以及上下對稱的上凹面64和下凹面65，左凹面62和右凹面63與上凹面64和下凹面65交錯設(shè)置，管體61內(nèi)壁相應(yīng)形成左右對稱的左凸面66和右凸面67以及上下對稱的上凸面68和下凸面69。

其中，左凹面62、右凹面63、上凹面64和下凹面65均呈半球形，也可以呈橢球形，所有凹面與管體61經(jīng)圓弧610光滑連接，這樣管內(nèi)流體阻力小，在管體內(nèi)形成上下、左右對稱的所有凸面使管體內(nèi)流體不斷改變流動方向，不易結(jié)垢，便于清洗。

此外，左凹面62和右凹面67與上凹面68和下凹面69之間形成交錯凹面管段611，交錯凹面管段611的長度為1倍凹面直徑，左凹面62和右凹面63的數(shù)量為7個，上凹面64和下凹面65的數(shù)量均為6個，左、右凹面與上、下凹面的數(shù)量主要是根據(jù)管體長度來確定，數(shù)量過少不能有效增大傳熱面積而提高對流換熱系數(shù)，設(shè)置過多會加大流體沿程阻力的增幅。

其中，左封頭4和右封頭5端部分別設(shè)有管程入口8和管程出口9，殼體1上方左端和殼體1下部右端分別設(shè)有殼程出口10和殼程入口11。

另外，換熱管6為正方形排列，也可以呈三角形排列，用作管束支撐的折流板7為圓盤-圓環(huán)形，也可以為弓形。

以上所述的僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。