CN209802172U - 换热器扁管以及热交换设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种换热器扁管以及热交换设备，换热器扁管包括外管、具有第一流道的内管以及连接于内管以及外管的连接件，外管套设在内管外，外管的内管壁与内管的外管壁之间形成包围内管的第二流道。换热效率高，结构紧凑，体积小，占用的空间小。热交换设备包括该换热器扁管，具有换热器扁管的所有优点。

Description

换热器扁管以及热交换设备

技术领域

本实用新型涉及热交换技术领域，具体而言，涉及一种换热器扁管以及热交换设备。

背景技术

换热器(heatexchanger)，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。换热器的种类繁多，例如包括：夹套式换热器、沉浸式蛇管换热器、喷淋式换热器、板式换热器以及管壳式换热器等。

发明人在研究中发现，现有的板式换热器在使用过程中至少存在如下缺点：

换热效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种换热器扁管，能够流通不同的介质，提高换热效率。

本实用新型的目的还在于提供一种热交换设备，三种介质进行热交换，提高换热效率。

本实用新型是采用以下技术方案实现的：

基于上述第一目的，本实用新型实施例提供了一种换热器扁管，包括外管、具有第一流道的内管以及连接于内管以及外管的连接件，外管套设在内管外，外管的内管壁与内管的外管壁之间形成包围内管的第二流道。

可选的，连接件位于第二流道内。

可选的，连接件的长度方向沿内管或者外管的轴线方向延伸，且连接件将第二流道沿内管或者外管的周向阻断。

可选的，连接件的数量为至少两个，至少两个连接件沿内管或者外管的周向间隔排布，以将第二流道分隔形成至少两条子通道。

可选的，连接件、内管以及外管一体成型。

可选的，内管沿其长度方向的两端分别伸出外管沿其长度方向的两端。

基于上述第二目的，本实用新型实施例提供了一种热交换设备，包括的换热器扁管。

可选的，热交换设备还包括第一集流管、第二集流管以及翅片，第一集流管具有相互独立的第一汇集通道和第二汇集通道，第二集流管具有相互独立的第三汇集通道以及第四汇集通道；换热器扁管安装于第一集流管与第二集流管之间，第一流道的两端分别连通第一汇集通道和第三汇集通道，第二流道的两端分别连通第二汇集通道与第四汇集通道；翅片安装于外管上，翅片与外管形成第三流道。

可选的，第一集流管上设置有与第一汇集通道连通的第一进口和第一出口，以及与第二汇集通道连通的第二进口和第二出口。

可选的，第一集流管包括第一管本体、第一隔板以及两个第一封盖，第一隔板安装于第一管本体的管腔内且将第一管本体分隔形成第一汇集通道以及第二汇集通道，内管的一端依次穿过第一管本体以及第一隔板后与第一汇集通道连通，外管的一端穿过第一管本体后与第二汇集通道连通；两个第一封盖分别封堵第一管本体长度方向的两端，第二进口与第二出口分别位于两个第一封盖上。

与现有技术相比，本实用新型的较佳实施例提供的换热器扁管的有益效果包括：

本实用新型提供的换热器扁管，包括具有供介质流动的第一流道的内管、套设在内管外的外管以及连接于内管和外管的连接件，内管的外管壁和外管的内管壁之间形成环形的供介质流动的通道，该通道设定为第二流道，第二流道包围内管。换热器扁管的第一流道和第二流道内可以分别供不同类型的介质流通，同时，安装在相邻换热器扁管之间的翅片与外管形成有第三流道。实际应用时，将待降温或者加热的第一介质输送到第二流道中，将具有低温或者高温的第二介质输送进入到第一流道，以及将具有低温或者高温的第三介质输送进入到第三流道，第一介质与第二介质流动过程中进行热交换，由于第二流道为环形流道，使得第二介质围绕在第一介质的四周，第一介质与第二介质的接触面积大，换热效率高。同时，第一介质在流动过程中还与第三介质进行热交换，第一介质同时与第二介质和第三介质进行热交换，增大了换热面积，大大提高了换热效率。

此外，在本实用新型的实施例中，连接件设置于第二流道内，连接件没有外露的部分，占用空间小，换热器扁管的整体结构紧凑，体积小，节省安装空间，降低使用成本。

此外，在本实用新型的实施例中，连接件为板状，连接件的长度方向沿内管或者外管的长度方向延伸，连接件将第二流道分隔形成独立的子通道，介质在第二流道中流动时，更加均匀，进而提高换热效率。且连接件与内管和外管的接触面积大，连接件与内管的连接位置牢固可靠，连接件与外管的连接位置牢固可靠，整个换热器扁管的结构强度高，使用寿命长，降低成本。

此外，在本实用新型的实施例中，内管为具有微通道的管结构，介质在内管内流动时，介质流动更加均匀，提高换热效率。

此外，在本实用新型的实施例中，内管与外管通过连接件连接，内管的两端分别伸出外管的两端，便于内管、外管以及集流管的安装配合，降低安装难度，提高安装效率。

本实施例还提供了一种热交换设备，包括上述提到的换热器扁管，具有上述换热器扁管的所有优点。

此外，在本实用新型的实施例中，换热器扁管安装在第一集流管和第二集流管之间，第一集流管、换热器扁管以及第二集流管构成两条独立的循环通道，供两种不同介质流动实现热交换。整体结构紧凑，便于介质的流动。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图也属于本实用新型的保护范围。

图1为本实施例1提供的换热器扁管的结构示意图；

图2为图1中局部放大的结构示意图；

图3为本实施例1提供的换热器扁管的剖视结构示意图；

图4为本实施例2提供的热交换设备的结构示意图；

图5为图4中局部放大的结构示意图；

图6为本实施例2提供的热交换设备的剖视结构示意图；

图7为本实施例2提供的第一集流管的结构示意图；

图8为本实施例2提供的第二集流管的结构示意图；

图9为本实施例2提供的翅片的结构示意图。

图标：01－热交换设备；001－换热器扁管；100－外管；110－内管；111－第一流道；120－连接件；130－第二流道；131－子通道；002－第一集流管；200－第一管本体；201－第一安装口；202－第一进口；203－第一出口；210－第一隔板；211－第一装配口；220－阻断板；230－第一封盖；231－第二进口；232－第二出口；240－第一汇集通道；241－第一流入段；242－第一流出段；250－第二汇集通道；251－第二流入段；252－第二流出段；003－第二集流管；300－第二管本体；301－第二安装口；310－第二隔板；311－第二装配口；320－第二封盖；330－第三汇集通道；340－第四汇集通道；004－翅片；400－第三流道；005－连接管头。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

请参阅图1－图3，本实施例提供了一种换热器扁管001，适用于热交换设备01，换热器扁管001包括外管100、具有第一流道111的内管110以及连接于内管110以及外管100的连接件120，外管100套设在内管110外，外管100的内管壁与内管110的外管壁之间形成包围内管110的第二流道130。

本实用新型提供的换热器扁管001，包括具有供介质流动的第一流道111的内管110、套设在内管110外的外管100以及连接于内管110和外管100的连接件120，内管110的外管壁和外管100的内管壁之间形成环形的供介质流动的通道，该通道设定为第二流道130。换热器扁管001的第一流道111和第二流道130内可以分别供不同类型的介质流通，同时，安装在相邻换热器扁管001之间的翅片004与外管100形成有第三流道400。实际应用时，将待降温或者加热的第一介质输送到第二流道130中，将具有低温或者高温的第二介质输送进入到第一流道111，以及将具有低温或者高温的第三介质输送进入到第三流道400，第一介质与第二介质流动过程中进行热交换，由于第二流道130为环形流道，使得第二介质围绕在第一介质的四周，第一介质与第二介质的接触面积大，换热效率高。同时，第一介质在流动过程中还与第三介质进行热交换，第一介质同时与第二介质和第三介质进行热交换，增大了换热面积，大大提高了换热效率。

请参阅图1，本实施例中，外管100为扁管状，外管100的尺寸按需设置，在此不进行具体限定。

本实施例中，内管110为扁管状，外管100的尺寸按需设置，在此不进行具体限定。本实施例中，可选的，内管110的长度大于外管100的长度。应当理解，在其他实施例中，内管110的长度可以小于或者等于外管100的长度。可选的，内管110的管腔中安装有阻隔件，阻隔件可以是但不限于是矩形板，阻隔件将内管110的管腔分隔形成多条平行的微通道，阻隔件的数量按需设置，在此不进行具体限定。

本实施例中，连接件120为板状，进一步的，连接件120为矩形板，显然，在其他实施例中，连接件120可以是波浪形板、折线形板等。连接件120的长度与外管100的长度相等。显然，在其他实例中，连接件120的长度可以小于外管100的长度，或者，连接件120的长度可以大于内管110的长度。

请参阅图2和图3，本实施例提供的换热器扁管001，连接件120位于第二流道130内，连接件120的宽度方向的一侧与外管100的内管壁连接，连接件120宽度方向的另一侧与内管110的外管壁连接，连接件120将第二流道130沿内管110或者外管100的周向阻断，两条子通道131的长度与第二流道130的长度相等。应当理解，在其他实施例中，连接件120可以位于第二流道130外或者部分伸出第二流道130。

需要说明的是，连接件120的数量按需设置，例如，连接件120的数量为一个，一个连接件120连接于内管110和外管100，第二流道130内具有一个阻断位置。在其他实施例中，连接件120的数量设置为至少两个，至少两个连接件120沿内管110或者外管100的周向间隔排布，每个连接件120均与内管110和外管100连接，相邻连接件120之间形成一个子通道131，至少两个连接件120将第二流道130分隔形成至少两个子通道131。介质在第二流道130内流动时，介质被分散在至少两个子通道131内，介质流动更加均匀，换热效率更高。本实施例中，连接件120的数量为八个，两个连接件120位于内管110宽度方向的两侧，其余六个连接件120三个为一组，两组连接件120分别位于内管110厚度方向的两侧。

本实施例提供的换热器扁管001，结构简单，便于制造加工，内管110和外管100通过至少两个连接件120固定连接，内管110和外管100的位置更加牢固，扁管的结构强度更高，不易损坏。在第二流道130内流动的介质包裹在第一流道111内流动的介质外，增加换热面积，提高换热效率。

实施例2

本实施例提供了一种热交换设备01，包括上述实施例1提到的换热器扁管001。

请参阅图4－图6，可选的，本实施例提供的热交换设备01，还包括第一集流管002、第二集流管003以及翅片004。换热器扁管001安装于第一集流管002和第二集流管003之间，翅片004安装于相邻换热器扁管001之间。

请参阅图7，可选的，第一集流管002包括第一管本体200、第一隔板210、阻断板220以及两个第一封盖230。

可选的，第一管本体200例如是但不限于是圆柱形管，第一管本体200的管壁上设置有至少两个第一安装口201、第一进口202和第一出口203，第一安装口201为扁口，至少两个第一安装口201沿着第一管本体200的轴线方向均匀间隔排布，至少两个第一安装口201位于同一直线上。第一进口202和第一出口203可以是但不限于是圆形口，第一进口202和第一出口203沿第一管本体200的轴线方向间隔排布且位于同一直线上。第一隔板210例如是但不限于是矩形板，第一隔板210安装于第一管本体200内，第一隔板210的长度方向平行于第一管本体200的轴线，且第一隔板210位于第一管本体200的中部，将第一管本体200分隔形成大致呈半圆柱形的第一汇集通道240和第二汇集通道250，第一汇集通道240和第二汇集通道250相互独立，至少两个第一安装口201与第二汇集通道250连通，第一进口202和第一出口203与第一汇集通道240连通。第一隔板210上对应于第一安装口201的位置设置有第一装配口211，第一安装口201和对应的第一装配口211位于同一高度上，供扁管的一端***。每个第一封盖230为圆形盖，两个第一封盖230分别连接在第一管本体200的两端口并密封两个端口，每个第一封盖230上设置有一个开口，位于两个第一封盖230上的两个开口分别设定为第二进口231和第二出口232，第二进口231和第二出口232均与第二汇集通道250连通。阻断板220例如是但不限于是圆形板，为了便于安装第一隔板210，阻断板220包括两块大致呈半圆形板的子板，两块子板分别安装在第一隔板210的两侧，两块子板均位于第一管本体200内，两块子板分别将第一汇集通道240和第二汇集通道250阻断，第一进口202和第一出口203位于一子板的两侧，第二进口231和第二出口232位于另一子板的两侧。设定，第一汇集通道240与第一进口202连通的一段为第一流入段241，第一汇集通道240与第一出口203连通的一段为第一流出段242；第二汇集通道250与第二进口231连通的一段为第二流入段251，第二汇集通道250与第二出口232连通的一段为第二流出段252。

可选的，第一进口202处安装有连接管头005，第一出口203处安装有连接管头005；第二进口231处安装有连接管头005，第二出口232处安装有连接管头005。

需要说明的是，第一隔板210的位置可以不位于第一管本体200的中部位置。

请参阅图8，可选的，第二集流管003包括第二管本体300、第二隔板310以及两个第二封盖320。

可选的，第二管本体300例如是但不限于是圆柱形管，第二管本体300的管壁上设置有至少两个第二安装口301，第二安装口301为扁口，用于与外管100配合，至少两个第二安装口301沿着第二管本体300的轴线方向均匀间隔排布，至少两个第二安装口301位于同一直线上。第二隔板310例如是但不限于是矩形板，第二隔板310安装于第二管本体300内，第二隔板310的长度方向平行于第二管本体300的轴线，且第二隔板310位于第二管本体300的中部，将第二管本体300分隔形成大致呈半圆柱形的第三汇集通道330和第四汇集通道340，第三汇集通道330和第四汇集通道340相互独立，至少两个第二安装口301与第四汇集通道340连通。第二隔板310上对应于第二安装口301的位置设置有第二装配口311，第二安装口301和对应的第二装配口311位于同一高度上，供扁管的另一端***。每个第二封盖320为圆形盖，两个第二封盖320分别连接在第二管本体300的两端口并密封两个端口。

请参阅图9，可选的，翅片004呈波浪形延展，显然，在其他实施例中，翅片004可以呈折线形延展等。

请参阅图6，本实施例提供的热交换设备01，换热器扁管001的数量为至少两个。翅片004的数量为至少两个，需要说明的是，图6和图7中仅示出了一个翅片004，实际加工时，任意相邻两个外管100之间可以安装一个翅片004。至少两个换热器扁管001均安装于第一集流管002和第二集流管003之间，至少两个换热器扁管001沿第一集流管002或者第二集流管003的轴线方向均匀间隔排布，相邻两个换热器扁管001之间安装有一个翅片004，相邻两个换热器扁管001的两根外管100的外管壁与一个翅片004构成多个沿外管100的长度方向排布的第三流道400。每根换热器扁管001安装时，换热器扁管001的一端***到第一集流管002内，换热器扁管001的另一端***到第二集流管003内，具体的，换热器扁管001的内管110的一端穿过第一安装口201后***对应的第一装配口211，内管110与第一隔板210的连接位置处密封，内管110的第一流道111的一端与第一汇集通道240连通，换热器扁管001的外管100的一端安装于第一安装口201出，且外管100和第一集流管002的连接位置处密封，即第二流道130的一端与第二汇集通道250连通，每根换热器扁管001的装配方式相同，使得多条第一流道111的一端均与第一汇集通道240连通，多条第二流道130的一端均与第二汇集通道250连通。同时，换热器扁管001的另一端与第二集流管003的装配方式和换热器扁管001与第一集流管002的装配方式相同，装配完成后，内管110的另一端穿过第二安装口301后穿设在第二装配口311处，内管110与第二装配口311的连接位置处密封，使得第一流道111的另一端与第三汇集通道330连通；外管100的另一端穿设在第二安装口301处，外管100与第二集流管003的连接位置处密封，第二流道130的另一端连通第四汇集通道340。安装完成后，介质可以从第一进口202进入，依次流通至第一流入段241、与第一流入段241连通的第一流道111、第三汇集通道330、与第一流出段242连通的第一流道111，以及第一流出段242，然后从与第一流出段242连通的第一出口203流出，设定该循环通路为第一循环通路；介质可以从第二进口231进入，依次流通至第二流入段251、与第二流入段251连通的第二流道130、第四汇集通道340、与第二流出段252连通的第二流道130，以及第二流出段252，然后从与第二流出段252连通的第二出口232流出，设定该循环通路为第二循环通路。翅片004与外管100形成的第三流道400内供介质流动，设定该通路为第三循环通路。实际应该时，第一循环通路、第二循环通路以及第三循环通路可以流通不同介质，第二循环通路中可以流通待降温或者升温的介质，该介质能够与第一循环通路和第三循环通路中的介质进行热交换，换热效率高。

在其他实施例中，需要说明的是，第一进口202和第一出口203的位置可以互换，第二进口231和第二出口232的位置可以互换，按需选择即可。

本实施例提供的热交换设备01，结构合理，换热效率高。

需要说明的是，为了便于附图，图4和图6中示出的换热器扁管001中间部分被截断，即换热器扁管001的长度按需选择。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换热器扁管，其特征在于，包括外管、具有第一流道的内管以及连接于所述内管以及所述外管的连接件，所述外管套设在所述内管外，所述外管的内管壁与所述内管的外管壁之间形成包围所述内管的第二流道。

2.根据权利要求1所述的换热器扁管，其特征在于，所述连接件位于所述第二流道内。

3.根据权利要求2所述的换热器扁管，其特征在于，所述连接件的长度方向沿所述内管或者所述外管的轴线方向延伸，且所述连接件将所述第二流道沿所述内管或者所述外管的周向阻断。

4.根据权利要求3所述的换热器扁管，其特征在于，所述连接件的数量为至少两个，至少两个所述连接件沿所述内管或者所述外管的周向间隔排布，以将所述第二流道分隔形成至少两条子通道。

5.根据权利要求1所述的换热器扁管，其特征在于，所述连接件、所述内管以及所述外管一体成型。

6.根据权利要求1所述的换热器扁管，其特征在于，所述内管沿其长度方向的两端分别伸出所述外管沿其长度方向的两端。

7.一种热交换设备，其特征在于，包括根据权利要求1－6中任一项所述的换热器扁管。

8.根据权利要求7所述的热交换设备，其特征在于，所述热交换设备还包括第一集流管、第二集流管以及翅片，所述第一集流管具有相互独立的第一汇集通道和第二汇集通道，所述第二集流管具有相互独立的第三汇集通道以及第四汇集通道；所述换热器扁管安装于所述第一集流管与所述第二集流管之间，所述第一流道的两端分别连通所述第一汇集通道和所述第三汇集通道，所述第二流道的两端分别连通所述第二汇集通道与所述第四汇集通道；所述翅片安装于所述外管上，所述翅片与所述外管形成第三流道。

9.根据权利要求8所述的热交换设备，其特征在于，所述第一集流管上设置有与所述第一汇集通道连通的第一进口和第一出口，以及与所述第二汇集通道连通的第二进口和第二出口。

10.根据权利要求9所述的热交换设备，其特征在于，所述第一集流管包括第一管本体、第一隔板以及两个第一封盖，所述第一隔板安装于所述第一管本体的管腔内且将所述第一管本体分隔形成所述第一汇集通道以及所述第二汇集通道，所述内管的一端依次穿过所述第一管本体以及所述第一隔板后与所述第一汇集通道连通，所述外管的一端穿过所述第一管本体后与所述第二汇集通道连通；所述两个第一封盖分别封堵所述第一管本体长度方向的两端，所述第二进口与所述第二出口分别位于所述两个第一封盖上。