CN203615810U - 一种用于干式蒸发器的螺旋折流板及其组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于干式蒸发器的连续螺旋折流板及其组件，由若干螺旋折流板拼接组合而成。其中，螺旋折流板包括圆柱形空心中轴体以及设置在中轴体外圆柱面上的沿螺旋方向延伸的螺旋板体，螺旋板体在中轴体的垂直投影面上成半圆扇形。中轴体一端设置有连接凸台，另一端底部开设有与连接凸台的外径相配合的凹槽，中轴体中心设有与中心拉杆相匹配并供中心拉杆穿过的中心孔。螺旋板体上设置有管孔，且其两个侧边分别开设有反向对称的连接台边，连接台边上分别设有反方向对称布置的卡扣和卡扣孔，卡扣和卡扣孔大小相互配合。本实用新型结构设计巧妙，组装定位简单且牢固，抗震性能极强；螺旋折流板采用整体注塑成型，加工制造简单。

Description

一种用于干式蒸发器的螺旋折流板及其组件

技术领域

本实用新型涉及一种用于干式蒸发器的螺旋流折板及其组件，属于制冷、空调技术领域。 

背景技术

目前，制冷、空调机组在用我国用电负荷中占有较高比例，因此对制冷、空调产品能效的提升则显得尤为重要。提升制冷、空调产品的换热器的换热效率是提升产品能效的重要途径之一。在制冷、空调领域普遍应用带折流装置的壳管式换热器，如干式蒸发器，其折流装置主要有弓形折流板、折流杆、螺旋折流板等形式，其中折流装置起到导流、强化传热和支撑管束的作用。弓形折流板使流体在壳体内沿弓形缺口反复曲折通道前行，流体以横掠的方式冲刷管束外表面，由于其结构简单、制作安装方便等特点得到普遍应用，但由于弓型折流的结构特点使换热器的壳程存在较大的流动和传热死区，换热器面积无法得到充分的利用；而且当流体流速较小时死区面积会扩大，换热效率会急剧下降；当流体流速较大时壳程的流动阻力大、管束的振动大，所以会增加输送流体的泵的耗功，且振动会缩短管束的使用寿命，降低换热器使用的安全性。其次还有采用折流杆的换热器。折流杆实现了壳程流体的纵向流动，增强了流体的流动、传热、抗振和抗垢性能，但其在流体流速较小时传热效率低下，从而也限制了其广泛应用。另外还有采用螺旋折流板的换热器，螺旋折流板使壳程流体流速变化比较平缓，且程螺旋流动状态，即使流速较大也不会产生较大的阻力损失，并可有效避免流动和传热死区，明显提高有效传热面积，有效提升换热效率，但由于螺旋折流板的三维曲面结构，使其制造和安装难度大，所以现在实际被广泛运用的是一些近似螺旋折流板，如四分螺旋折流板，它是由转变一定角度的四块扇形折流板组成一个螺距，即在一个象限放一块扇形折流板，扇形折流板之间的距离是四分之一螺距，这种螺旋折流板在换热器壳体内形成的是一个近似的螺旋通道，但相比真正的连续螺旋折流板，这种四分或三分螺旋折流板在各方面的性能都较弱些。所以如何设计一种既可以提高换热性能又方便制造和安装的连续螺旋折流板已成为一个技术难题。 

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种使壳程流体在壳程长度方向上呈连续螺旋流动状态从而消除流动和换热死区、提高换热性能的用于干式蒸发器的螺旋折流板及其组件。 

技术方案：为实现上述技术目的，本实用新型提出一种螺旋折流板，包括圆柱形空心中轴体以及设置在所述中轴体外圆柱面上的沿螺旋方向延伸的螺旋板体，所述螺旋板体在中轴体的垂直投影面上成半圆扇形； 

其中，所述中轴体一端设置有连接凸台，另一端底部开设有与所述连接凸台的外径相配合的凹槽，所述中轴体中心设有用于穿过中心拉杆的中心孔； 

所述螺旋板体上设置有管孔；所述螺旋板体的两个侧边分别开设有反向对称的连接台边，所述连接台边上分别设有反方向对称布置的卡扣和卡扣孔，所述的卡扣和卡扣孔大小相互配合；在所述螺旋板体的外螺旋线的中点处以及连接台边的两端上分别设置有分别与第一拉杆、第二拉杆和第三拉杆相配合的第一拉杆孔、第二拉杆孔和第三拉杆孔，所述第二拉杆孔和第三拉杆孔反方向对称布置，并分别向螺旋板体两面突出； 

所述中轴体与所述螺旋板体整体注塑成型构成一个螺旋折流板，两个螺旋折流板一个正放，另一个绕螺旋中心轴旋转180度通过连接台边上卡扣和卡扣孔的配合以及连接凸台与中轴体底部的凹槽的配合组合连接成一个圆周螺旋折流板，且两个螺旋折流板连接后，一个螺旋折流板的第二拉杆孔和另一个螺旋折流板的第三拉杆孔相互配合形成一个拉杆通道；两个螺旋折流板通过卡扣和卡扣孔的配合，不仅实现了定位连接，而且增加了连接强度。 

其中，中轴体的外直径为所述螺旋板体外直径的1/3～1/4。 

作为优选，所述管孔与管孔之间在中轴体的垂直投影面上呈正三角排布，所述管孔用于穿过并支撑换热管，以形成蒸发器的管束。 

作为优选，所述连接凸台的外径小于中轴体另一端的凹槽的内径0.1～0.5mm，以使多个圆周螺旋折流板沿螺旋线方向顺序套接成一个整体，从而形成螺旋通道。 

其中，所述中轴体底部凹槽的深度与所述连接凸台的高度相同，使两个螺旋折流板更好的定位连接。 

为进一步节省材料，在一种实施方式中，所述中轴体底部凹槽的深度可以设 计成大于所述连接凸台的高度。 

或者，为了进一步节省材料，所述中心孔的直径可以设计成大于所述中心拉杆的直径。 

所述的螺旋折流板的材质为塑料，如PP、PVC、PA、ABS等。通过采用塑料材质，不仅减轻了折流板的重量，降低了成本，利于加工，而且耐腐蚀，减少损坏的几率，延长产品的使用寿命。 

本实用新型还提出一种由上述用于干式蒸发器的螺旋折流板构成的连续螺旋折流板组件，包括上述螺旋折流板、中心拉杆、第一拉杆、第二拉杆和第三拉杆以及定距管。 

其中，所述中心拉杆穿过中轴体的中心孔；所述第一拉杆、第二拉杆和第三拉杆分别穿过所述第一拉杆孔、第二拉杆孔和第三拉杆孔；所述定距管套设在相邻圆周螺旋折流板之间并套设在第一拉杆、第二拉杆和第三拉杆上，用于连接固定多个圆周螺旋折流板并增加连接强度，减小流体流动引起的振动；由若干个圆周螺旋折流板顺序组合构成连续螺旋折流板组件。 

当螺旋折流板设计成中心孔的直径大于所述中心拉杆的直径时，在连续螺旋折流板组件的两端还需要安装两块端板，用于防止流体通过中轴体内部通道旁通掉。 

在具体实施过程中，中轴体的高度决定螺旋板组装后的螺距，螺距的大小决定螺旋通道的截面积，中轴体高度根据流体流量的大小及管束的排布方式来确定，以确保螺旋通道内的流体流速满足设计要求。 

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：本实用新型通过改变干式蒸发器内部折流装置的结构，使壳程流体在壳程长度方向上呈连续螺旋流动状态，消除流动和换热死区，从而提高传热性能，并较弓形折流板、多分螺旋折流板的阻力损失有明显减小。本实用新型结构设计巧妙，组装定位简单且牢固，抗震性能极强；采用整体注塑成型，加工制造简单，可广泛用作以水作为载冷剂的制冷机组的蒸发器使用，也可作为风冷热泵机组的换热器使用。 

附图说明

图1是根据本实用新型的用于干式蒸发器的螺旋折流板的三维结构示意图。 

图2为本实用新型的用于干式蒸发器的螺旋折流板的二维结构示意图。 

图3为本实用新型的用于干式蒸发器的螺旋折流板的管孔分布示意图。 

图4为图2中所示的用于干式蒸发器的螺旋折流板沿A-A向的剖视图。 

图5为图2中所示的用于干式蒸发器的螺旋折流板的一种变形沿A-A向的剖视图。 

图6为图2中所示的用于干式蒸发器的螺旋折流板的另一种变形沿A-A向的剖视图。 

图7为本实用新型用于干式蒸发器的连续螺旋折流板组件的示意图。 

具体实施方式

下面对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。 

实施例1 

如图7所示，一种连续螺旋折流板组件，包括螺旋折流板、中心拉杆12、第一拉杆16、第二拉杆18和第三拉杆13以及定距管14。其中，螺旋折流板由工程塑料组成，如PP、PVC、PA、ABS等，包括圆柱形空心中轴体8以及设置在中轴体8外圆柱面上的沿螺旋方向延伸的螺旋板体2（如图1-4所示），螺旋板体在中轴体8的垂直投影面上成半圆扇形。中轴体8一端设置有连接凸台6，另一端底部开设有与连接凸台6的外径相配合的凹槽，凹槽的深度与连接凸台6的高度相匹配，从而一个螺旋折流板的中轴体的连接凸台可以正好伸入到另一个螺旋折流板中轴体底部的凹槽，在中轴体中心设有与中心拉杆12相匹配并供中心拉杆12穿过的中心孔7。中轴体的高度决定螺旋板组装后的螺距，螺距的大小决定螺旋通道的截面积，中轴体高度根据流体流量的大小及管束的排布方式来确定，以确保螺旋通道内的流体流速满足设计要求。中轴体的外直径为螺旋板外直径的1/3～1/4。 

螺旋板体2上设置有管孔3，管孔3与管孔3之间在中轴体的垂直投影面上呈正三角排布（如图3所示），用于穿过并支撑换热管，以形成蒸发器的管束；螺旋板体2的两个侧边分别开设有反向对称的连接台边9，连接台边9上分别设有反方向对称布置的卡扣5和卡扣孔10，卡扣5和卡扣孔10大小相互配合，在螺旋板体2的外螺旋线的中点处以及连接台边9的两端上分别设置有分别与第一拉杆16、第二拉杆18和第三拉杆13相配合的第一拉杆孔1、第二拉杆孔4和第三拉杆孔11，第二拉杆孔4和第三拉杆孔11反方向对称布置，并分别向螺旋板体2两面突出； 

中轴体8与螺旋板体2整体注塑成型构成一个螺旋折流板，组装时，两个螺旋折流板一个正放，另一个绕螺旋中心轴旋转180度通过连接台边9上卡扣5和卡扣孔10配合以及连接凸台6与中轴体8底部的凹槽的配合组合连接成一个圆周螺旋折流板。通过两个螺旋折流板的连接台边9的配合进行拼接，不仅能够更好的定位，而且可以避免水流从连接处的缝隙通过；两个螺旋折流板连接后，一个螺旋折流板的第二拉杆孔和另一个螺旋折流板的第三拉杆孔相互配合形成一个拉杆通道；两个螺旋折流板通过卡扣5和卡扣孔10的配合，不仅实现了定位连接，而且增加了连接强度。 

在连续螺旋折流板的组合过程中，先将螺旋折流板拼接，然后将中心拉杆12穿过中轴体8的中心孔7；然后将第一拉杆16、第二拉杆18和第三拉杆13分别穿过第一拉杆孔1、第二拉杆孔4和第二拉杆孔11，并将定距管14套设在相邻圆周螺旋折流板之间的第一拉杆16、第二拉杆18和第三拉杆13上，从而连接固定多个圆周螺旋折流板并增加连接强度，减小流体流动引起的振动，由此构成连续螺旋折流板组件。在第一拉杆、第二拉杆以及第三拉杆的两端加工有外螺纹，用于锁定螺母15锁紧其端部，在中心拉杆12的一端用锁定螺母15锁紧，另一端设有外螺纹用于与管板上的内螺纹孔连接，从而将连续螺旋折流板固定在换热器的管板上。 

实施例2 

一种连续螺旋折流板组件，其整体结构如实施例1，不同之处在于，本实施例中连续螺旋折流板的螺旋折流板的中轴体8可以设计成如图5所示，即中轴体8底部凹槽的深度设计成大于连接凸台6的高度，这样，在两个螺旋折流板拼接后，两个中轴体之间形成一个大的空腔，在将中心拉杆穿入中心孔时，其内部仍会有一空腔。因此，该结构的连续螺旋折流板组件可以进一步的节省材料。 

实施例3 

一种连续螺旋折流板组件，其整体结构如实施例1，不同之处在于，本实施例中连续螺旋折流板的螺旋折流板的中轴体设计成如图6所示，即中轴体的中心孔的直径设计成大于中心拉杆的直径，使中轴体内部中空的体积更大。此时，在将这种螺旋折流板拼接成连续螺旋折流板组件后，需要在该连续螺旋折流板的最两端安装端板17，该端板用于防止流体通过中轴体内部通道旁通掉。因此，这种结构的连续螺旋折流板可以进一步的节省原料。 

本实用新型通过改变干式蒸发器内部折流装置的结构，使壳程流体在壳程长度方向上呈连续螺旋流动状态，消除流动和换热死区，从而提高传热性能，并较弓形折流板、多分螺旋折流板的阻力损失有明显减小。本实用新型结构设计巧妙，组装定位简单且牢固，抗震性能极强；采用整体注塑成型，加工制造简单，可广泛用作以水作为载冷剂的制冷机组的蒸发器使用，也可作为风冷热泵机组的换热器使用。 

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。 

Claims (10)

1.一种用于干式蒸发器的螺旋折流板，其特征在于，所述螺旋折流板包括圆柱形空心中轴体（8）以及设置在所述中轴体（8）外圆柱面上的沿螺旋方向延伸的螺旋板体（2），所述螺旋板体（2）在中轴体（8）的垂直投影面上成半圆扇形； 

其中，所述中轴体（8）一端设置有连接凸台（6），另一端底部开设有与所述连接凸台（6）的外径相配合的凹槽，所述中轴体（8）中心设有用于穿过中心拉杆（12）的中心孔（7）； 

所述螺旋板体（2）上设置有管孔（3）；所述螺旋板体（2）的两个侧边分别开设有反向对称的连接台边（9），所述连接台边（9）上分别设有反方向对称布置的卡扣（5）和卡扣孔（10），所述的卡扣（5）和卡扣孔（10）大小相互配合；在所述螺旋板体（2）的外螺旋线的中点处以及连接台边（9）的两端上分别设置有分别与第一拉杆（16）、第二拉杆（18）和第三拉杆（13）相配合的第一拉杆孔（1）、第二拉杆孔（4）和第三拉杆孔（11），所述第二拉杆孔（4）和第三拉杆孔（11）反方向对称布置，并分别向螺旋板体（2）两面突出； 

所述中轴体（8）与所述螺旋板体（2）整体注塑成型构成一个螺旋折流板，两个螺旋折流板一个正放，另一个绕螺旋中心轴旋转180度通过连接台边（9）上卡扣（5）和卡扣孔（10）的配合以及连接凸台（6）与中轴体（8）底部的凹槽的配合组合连接成一个圆周螺旋折流板。 

2.根据权利要求1所述的用于干式蒸发器的螺旋折流板，其特征在于，所述中轴体（8）的外直径为所述螺旋板体（2）外直径的1/3～1/4。 

3.根据权利要求1所述的用于干式蒸发器的螺旋折流板，其特征在于，所述管孔（3）与管孔（3）之间在中轴体（8）的垂直投影面上呈正三角排布。 

4.根据权利要求1所述的用于干式蒸发器的螺旋折流板，其特征在于，所述连接凸台（6）的外径小于中轴体（8）另一端的凹槽的内径0.1～0.5mm。 

5.根据权利要求1所述的用于干式蒸发器的螺旋折流板，其特征在于，所述中轴体（8）底部的凹槽的深度与所述连接凸台（6）的高度相同。 

6.根据权利要求1所述的用于干式蒸发器的螺旋折流板，其特征在于，所述中轴体（8）底部凹槽的深度大于所述连接凸台（6）的高度。 

7.根据权利要求1所述的用于干式蒸发器的螺旋折流板，其特征在于，所述 中心孔（7）的直径大于所述中心拉杆（12）的直径。 

8.根据权利要求1-7任一项所述的用于干式蒸发器的螺旋折流板，其特征在于，所述的螺旋折流板的材质为塑料。 

9.一种用于干式蒸发器的连续螺旋折流板组件，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的螺旋折流板、中心拉杆（12）、第一拉杆（16）、第二拉杆（18）和第三拉杆（13）以及定距管（14），所述中心拉杆（12）穿过中轴体（8）的中心孔（7）；所述第一拉杆（16）、第二拉杆（18）和第三拉杆（13）分别穿过所述第一拉杆孔（1）、第二拉杆孔（4）和第三拉杆孔（11）；所述定距管（14）套设在相邻圆周螺旋折流板之间并套设在第一拉杆（16）、第二拉杆（18）和第三拉杆（13）上，由若干个圆周螺旋折流板顺序组合构成连续螺旋折流板组件。 

10.根据权利要求9所述的用于干式蒸发器的连续螺旋折流板组件，其特征在于，还包括两块端板（17），安装于所述连续螺旋折流板组件的两端。 

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