本實用新型涉及換熱器領(lǐng)域,特別是涉及一種小端差的高效套管式換熱器及其組件。
背景技術(shù):
換熱器又稱熱交換器,應(yīng)用非常廣泛。換熱器種類很多,其中套管式換熱器具有結(jié)構(gòu)簡單、傳熱系數(shù)大、應(yīng)用方便等特點(diǎn),在換熱器的應(yīng)用中占有重要的位置。
現(xiàn)有的套管式換熱器技術(shù)為了提高換熱效率,在內(nèi)管、外管之間設(shè)置各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu),造成加工制造困難,加工成本過高,阻礙了推廣和應(yīng)用。
如名稱為“高效毛細(xì)螺旋翅片管”的專利ZL200410012672.0,雖然在內(nèi)管外圓上焊接有螺旋翅片,但是由于內(nèi)管內(nèi)圓為光管,換熱效率并不高。
如名稱為“同軸螺旋套管換熱器”的專利ZL201020590118.1,雖然其在內(nèi)管外圓上加工有特殊的齒形,但是一方面該齒形難于加工,造成加工困難,成本高昂,另一方面,內(nèi)管內(nèi)圓為光管,仍然難以提升換熱器的換熱效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足,本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、加工簡便的小端差高效套管式換熱器及其組件。
本實用新型的技術(shù)方案如下:
一種小端差套管式換熱器,包括外管和內(nèi)管,所述內(nèi)管同軸設(shè)置于外管內(nèi), 所述內(nèi)管的外圓上設(shè)置有翅片,其特征在于:所述內(nèi)管的內(nèi)圓面設(shè)置有溝槽。
可選的,所述溝槽成螺旋狀設(shè)置于內(nèi)管內(nèi)圓面上。
可選的,所述溝槽為若干條,且均布于內(nèi)管內(nèi)圓面上。
可選的,所述溝槽橫截面為矩形、梯形或者半圓形。
可選的,所述外管的一端設(shè)置有進(jìn)水口,另一端設(shè)置有出水口。
可選的,所述進(jìn)水口和出水口位于外管外圓周的兩側(cè),且外管內(nèi)流向與內(nèi)管內(nèi)流向相逆。
可選的,所述翅片為一組均布于內(nèi)管外圓周上的直縱向翅片或成螺旋設(shè)置的徑向翅片,且翅片的頂端與外管內(nèi)圓面間具有一間隙。
一種小端差套管式換熱器組件,其特征在于:所述套管式換熱器包括兩個或兩個以上的如上所述的套管式換熱器,各套管式換熱器以串聯(lián)或并聯(lián)的方式組合連接。
本實用新型的技術(shù)效果在于:
本實用新型的套管式換熱器采用具有內(nèi)溝槽的內(nèi)管,與現(xiàn)有的光管結(jié)構(gòu)相比,一方面,內(nèi)管內(nèi)流體為紊流狀態(tài),有利于熱量的交換,提高熱交換效率,另一方面,螺旋形溝槽的結(jié)構(gòu)結(jié)合內(nèi)管自身的熱脹冷縮,有利于內(nèi)管的結(jié)垢自行崩落,提高本實用新型的套管式換熱器的防垢效果。
另外,本實用新型的套管式換熱器的內(nèi)管和外管之間還設(shè)置有翅片,翅片采用直縱翅片或是螺旋形的徑向翅片,且翅片的頂端與外管內(nèi)圓面之間具有一間隙,易于加工,成本低,而且管間的流體所受阻力小,可以進(jìn)一步提高改善換熱器的熱交換效率。
附圖說明
圖1所示為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2所示為本實用新型套管式換熱器的內(nèi)管的縱截面示意圖。
圖3所示為本實用新型一個換熱器單元的示意圖。
圖4所示為串聯(lián)使用的換熱器組的示意圖。
圖5所示為并聯(lián)使用的換熱器組的示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明。
如圖1所示為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。包括外管1和內(nèi)管2,內(nèi)管2與外管1同軸設(shè)置。
內(nèi)管2的內(nèi)圓面設(shè)置有若干溝槽4,溝槽4橫截面為矩形結(jié)構(gòu),也可以選擇梯形或半圓形結(jié)構(gòu),各溝槽4等間距均布于內(nèi)圓面上。
作為優(yōu)選的實施例,溝槽4如圖2所示采用螺旋設(shè)置的溝槽結(jié)構(gòu),與直溝槽結(jié)構(gòu)相比,這種結(jié)構(gòu)方式有利于內(nèi)管2中流體產(chǎn)生紊流,加快管內(nèi)流體的熱量傳遞,提高換熱效率。
而且這種溝槽結(jié)構(gòu)與內(nèi)管2自身的熱脹冷縮現(xiàn)象結(jié)合作用,可以促進(jìn)管內(nèi)結(jié)垢自行崩落,具有一定的防垢效果。
內(nèi)管2的外圓面設(shè)置有翅片3,翅片3頂端和外圓1的內(nèi)圓面之間具有一較小的間隙,以保證管間流體的流動性能。
翅片3可以為直縱翅片,也可以采用螺旋形的徑向翅片。
外管1的兩端分別設(shè)置進(jìn)水口5和出水口6,且進(jìn)水口5和出水口6分別設(shè)置于外管1外圓周的兩側(cè)。外管1中流體的流向與內(nèi)管2中流體的流向相逆,如圖3所示。
本實用新型的套管式換熱器可以單體使用,也可以組合使用。
如圖4所示為本實用新型的套管式換熱器采用串聯(lián)方式組合使用的示意圖。作為一種實施例,兩個換熱器單體首尾相連,介質(zhì)1依次流經(jīng)兩個換熱器單體的內(nèi)管2。
如圖5所示為本實用新型的套管式換熱器采用并聯(lián)方式組合使用的示意圖。
作為一種實施例,兩個換熱器單體并行連接,介質(zhì)1分流后分別流經(jīng)兩個換熱器單體的內(nèi)管2。
以上兩個實施例中,采用2個換熱器單體組合作為示例,對于本實用新型而言,其組合不僅僅局限于2個換熱器單體的串聯(lián)、并聯(lián)組合方式,也不局限于單純的串聯(lián)或并聯(lián)方式,還可以按照實際需要采用串聯(lián)和并聯(lián)組合使用。