CN220083757U - 一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器，具体涉及换热器技术领域，包括芯筒、套在所述芯筒外侧的外罩，芯筒与外罩之间形成第一换热通道，第一换热通道内设有第一螺旋缠绕管，流量大的介质可通入第一换热通道，利用第一螺旋缠绕管输送的冷源或热源进行换热；芯筒内具有沿轴向的第二换热通道，第二换热通道内设有至少一层第二螺旋缠绕管，流量小的介质可通入第二换热通道，利用第二螺旋缠绕管输送的冷源或热源进行换热，实现了流量大或流量小的介质的换热通道选择，适用范围广；在第二螺旋缠绕管的外侧焊接有第一垫条，加强了整个第二螺旋缠绕管的结构强度，防止换热器工作时振动。

Description

一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，特别涉及一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器。

背景技术

缠绕管式换热器不仅是大型石油化工生产过程重要的单元设备,而且还是一种节能设备。传统的管壳式换热器换热管长度有限，单位体积内布置的换热面积较小。缠绕管式热交换器，由于其结构特点可实现多介质同时换热，具有结构紧凑，换热面积大、传热效率高、能源消耗低、占地面积小等特点，炼油、煤化工、甲醇生产和精细化工等领域得到越来越广范的使用，因此市场对缠绕管式热交换器的需求量也越来越大。

缠绕管式换热器通常具有多层螺旋的缠绕管，为了隔开各层螺旋缠绕管，一般会使用垫条，如中国专利申请号为：CN202011565261.X公开的一种直插式垫条型缠绕管式换热器，将直插式垫条沿径向安装于缠绕管式换热器芯筒上，介质横掠流过直插式垫条可在换热管之间形成扰流，强化管束形成的尾流场，有效降低换热管外壁面的流动边界层和热边界层。该直插式垫条上设置有两排定位槽；第一排定位槽包括沿垫条本体长度方向设置的多个第一定位槽，第二排定位槽包括沿垫条本体长度方向设置的多个第二定位槽；多个第一定位槽和多个第二定位槽交错设置，多个第一定位槽分别用于定位各奇数/偶数层换热管，多个第二定位槽分别用于定位各偶数/奇数层换热管。

上述公开的缠绕管式换热器，存在以下问题：1.多层换热管仅分布在换热器外筒与芯筒之间的空间内，由于换热器外筒的空间大，只适用于大流量介质的换热，适用范围小；2.垫条是直接放置在相邻的两根换热管之间的空隙处，垫条容易发生晃动，整个换热管层的结构强度低，换热器工作时容易发生振动。因此，需要设计一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器，能够解决上述问题。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器，以解决现有技术的缠绕管式换热器适用范围小的问题以及垫条晃动导致整个换热管层的结构强度低的问题。

一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器，包括芯筒、套在所述芯筒外侧的外罩，所述芯筒与所述外罩之间形成第一换热通道，所述第一换热通道内设有至少两层第一螺旋缠绕管，所述芯筒内具有沿轴向的第二换热通道，所述第二换热通道内设有至少一层第二螺旋缠绕管，所述第二螺旋缠绕管的外侧焊接有第一垫条，所述第一垫条还与所述芯筒内侧面焊接。

具体的，所述第一垫条上设有若干间隔设置的第一限位槽，所述第二螺旋缠绕管的外壁卡入所述第一限位槽中。

具体的，每层所述第一螺旋缠绕管均采用单根管或多根管绕制而成，相邻两层所述第一螺旋缠绕管的螺旋方向相反。

具体的，相邻两层所述第一螺旋缠绕管之间焊接有第二垫条，所述第二垫条的上下两端面均设有若干间隔设置的第二限位槽，所述第一螺旋缠绕管的外壁卡入所述第二限位槽中。

具体的，所述芯筒包括第一壳体、第二壳体，所述第一壳体与所述第二壳体均呈半圆形筒状结构，所述第一壳体与所述第二壳体一端转动连接，另一端扣合连接。

具体的，所述芯筒的端部外侧还设有密封圈。

具体的，所述外罩上设有第一进料口、第一出料口，所述第一进料口、第一出料口均与所述第一换热通道连通。

具体的，所述外罩前后两端均分别固定有第一端盖、第二端盖，所述第一端盖上连接有第一延伸管，所述第一延伸管内具有沿轴向的第一进管孔，所述芯筒一端与所述第一进管孔连接，所述第二螺旋缠绕管的进料端从所述第一进管孔进入所述第二换热通道，所述第一延伸管上设有与所述第二换热通道连通的第二进料口；所述第二端盖上连接有第二延伸管，所述第二延伸管内具有沿轴向的第一出管孔，所述芯筒另一端与所述第一出管孔连接，所述第二螺旋缠绕管的出料端从所述第一出管孔延伸出去，所述第二延伸管上设有与所述第二换热通道连通的第二出料口。

具体的，所述第一端盖上还设有第二进管孔，所述第一螺旋缠绕管的进料端从所述第二进管孔进入所述第一换热通道；所述第二端盖上还设有第二出管孔，所述第一螺旋缠绕管的出料端从所述第二出管孔延伸出去。

具体的，所述外罩内侧两端均设有安装板，所述安装板上设有若干安装孔，所述第一螺旋缠绕管的端部穿过所述安装孔。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器，芯筒与外罩之间形成第一换热通道，第一换热通道内设有第一螺旋缠绕管，流量大的介质可通入第一换热通道，利用第一螺旋缠绕管输送的冷源或热源进行换热；芯筒内具有沿轴向的第二换热通道，第二换热通道内设有至少一层第二螺旋缠绕管，流量小的介质可通入第二换热通道，利用第二螺旋缠绕管输送的冷源或热源进行换热，实现了流量大或流量小的介质的换热通道选择，适用范围广；在第二螺旋缠绕管的外侧焊接有第一垫条，加强了整个第二螺旋缠绕管的结构强度，防止换热器工作时振动。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型的一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器的立体结构图；

图2为本实用新型的一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器的左视图；

图3为图2中A-A面的剖面图；

图4为本实用新型的一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器的***图；

图5为图4中B部分的放大图；

图6为本实用新型的芯筒打开后的结构示意图；

图7为图6中C部分的放大图；

图8为本实用新型的安装板的结构示意图。

附图标记为：芯筒10、外罩20、第一换热通道23、第一螺旋缠绕管30、第二换热通道101、第二螺旋缠绕管40、第一垫条50、第一限位槽51、第二垫条60、第二限位槽61、第一壳体11、第二壳体12、密封圈13、第一进料口21、第一出料口22、第一端盖70、第二端盖80、第一延伸管71、第一进管孔72、第二进料口73、第二延伸管81、第一出管孔82、第二出料口83、第二进管孔74、第二出管孔84、安装板90、安装孔91。

具体实施方式

本实用新型提供一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，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。

如图1到图8所示：

本实施例公开了一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器，包括芯筒10、套在芯筒10外侧的外罩20，芯筒10与外罩20之间形成第一换热通道23，第一换热通道23内设有至少两层第一螺旋缠绕管30，芯筒10内具有沿轴向的第二换热通道101，第二换热通道101内设有至少一层第二螺旋缠绕管40，第二螺旋缠绕管40的外侧焊接有第一垫条50，第一垫条50还与芯筒10内侧面焊接。

本实施例的垫条焊接式缠绕管换热器，芯筒10与外罩20之间形成第一换热通道23，第一换热通道23内设有至少两层第一螺旋缠绕管30，流量大的介质可通入第一换热通道23，利用第一螺旋缠绕管30输送的冷源或热源进行换热；芯筒10内具有沿轴向的第二换热通道101，第二换热通道101内设有至少一层第二螺旋缠绕管40，流量小的介质可通入第二换热通道101，利用第二螺旋缠绕管40输送的冷源或热源进行换热，实现了流量大或流量小的介质的换热通道选择，适用范围广。

本实施例的垫条焊接式缠绕管换热器，在第二螺旋缠绕管40的外侧焊接有第一垫条50，第一垫条50还与芯筒10内侧面焊接，通过焊接将第一垫条50固定在芯筒10内侧面，再通过焊接将第二螺旋缠绕管40与第一垫条50固定，加强了整个第二螺旋缠绕管40的结构强度，防止换热器工作时振动。

如图6和图7所示，第一垫条50上设有若干间隔设置的第一限位槽51，第一限位槽51沿第一垫条50的长度方向间隔设置，第二螺旋缠绕管40的外壁卡入第一限位槽51中，第一限位槽51为弧形结构，其形状与第二螺旋缠绕管40的外壁的形状相适配，能够防止第二螺旋缠绕管40偏位，使第二螺旋缠绕管40保持等间距的螺旋结构，结构稳定。

如图4和图5所示，每层第一螺旋缠绕管30均多根管绕制而成，相邻两层第一螺旋缠绕管30的螺旋方向相反，改变了相邻两层第一螺旋缠绕管30内流体的流动状态，使第一换热通道23内的流体形成强烈湍流，第一换热通道23内螺旋流动得到增强，提高了第一换热通道23内介质的换热效率。

如图5所示，相邻两层第一螺旋缠绕管30通过第二垫条60间隔设置，第二垫条60与第一螺旋缠绕管30通过焊接固定，第二垫条60的上下两端面均设有若干间隔设置的第二限位槽61，第一螺旋缠绕管30的外壁卡入第二限位槽61中，通过设置第二垫条60，防止相邻两层第一螺旋缠绕管30之间出现接触，从而降低噪声和振动，将第二垫条60与第一螺旋缠绕管30通过焊接固定，防止第一螺旋缠绕管30移动，而且第二限位槽61为弧形结构，其形状与第一螺旋缠绕管30的外壁的形状相适配，能够防止第一螺旋缠绕管30偏位，使第一螺旋缠绕管30保持等间距的螺旋结构，提高换热器的结构稳定性。

如图6和图7所示，芯筒10包括第一壳体11、第二壳体12，第一壳体11与第二壳体12均呈半圆形筒状结构，第一壳体11与第二壳体12一端转动连接，另一端扣合连接；第二螺旋缠绕管40安装前，需要打开第一壳体11与第二壳体12，再准备一个芯轴，先将第二螺旋缠绕管40缠绕在芯轴上，使第二螺旋缠绕管40螺旋成型，在第二螺旋缠绕管40的外侧焊接第一垫条50，使第二螺旋缠绕管40的外形固定，抽出芯轴，将第二螺旋缠绕管40置于第一壳体11上，然后将第一垫条50与第一壳体11内侧面焊接，盖上第二壳体12，使芯筒10呈一个圆筒状结构，安装难度低。

如图4所示，芯筒10的端部外侧还设有密封圈13，通过设置密封圈13，芯筒10安装后，能够避免介质从芯筒10边沿漏出，具有良好的密封性。

如图1所示，外罩20上设有第一进料口21、第一出料口22，第一进料口21、第一出料口22均与第一换热通道23连通，流量大的介质从第一进料口21位置进料，经过第一换热通道23过程中，与第一螺旋缠绕管30输送的冷源或热源进行换热，完成换热后，介质再经过第一出料口22排出，结构简单，换热效率高。

如图1和图3所示，外罩20的前端固定有第一端盖70，第一端盖70上连接有第一延伸管71，第一延伸管71内具有沿轴向的第一进管孔72，芯筒10一端与第一进管孔72连接，第二螺旋缠绕管40的进料端从第一进管孔72进入第二换热通道101，第一延伸管71上设有与第二换热通道101连通的第二进料口73，流量小的介质从第二进料口73位置进料，经过第二换热通道101过程中，与第二螺旋缠绕管40输送的冷源或热源进行换热。

如图1和图3所示，外罩20的后端固定有第二端盖80，第二端盖80上连接有第二延伸管81，第二延伸管81内具有沿轴向的第一出管孔82，芯筒10另一端与第一出管孔82连接，第二螺旋缠绕管40的出料端从第一出管孔82延伸出去，第二延伸管81上设有与第二换热通道101连通的第二出料口83，流量小的介质在第二换热通道101内完成换热后，介质再经过第二出料口83排出，结构简单，换热效率高。

如图1所示，第一端盖70上还设有第二进管孔74，第一螺旋缠绕管30的进料端从第二进管孔74进入第一换热通道23；第二端盖80上还设有第二出管孔84，第一螺旋缠绕管30的出料端从第二出管孔84延伸出去，结构简单，第一螺旋缠绕管30的安装难度低。

如图8所示，外罩20内侧两端均设有安装板90，安装板90上设有若干安装孔91，第一螺旋缠绕管30的端部穿过安装孔91，利用安装孔91对第一螺旋缠绕管30进行固定，避免第一螺旋缠绕管30散乱。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出各种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本发明创造权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器，包括芯筒(10)、套在所述芯筒(10)外侧的外罩(20)，其特征在于，所述芯筒(10)与所述外罩(20)之间形成第一换热通道(23)，所述第一换热通道(23)内设有至少两层第一螺旋缠绕管(30)，所述芯筒(10)内具有沿轴向的第二换热通道(101)，所述第二换热通道(101)内设有至少一层第二螺旋缠绕管(40)，所述第二螺旋缠绕管(40)的外侧焊接有第一垫条(50)，所述第一垫条(50)还与所述芯筒(10)内侧面焊接。

2.根据权利要求1所述的一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器，其特征在于，所述第一垫条(50)上设有若干间隔设置的第一限位槽(51)，所述第二螺旋缠绕管(40)的外壁卡入所述第一限位槽(51)中。

3.根据权利要求1所述的一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器，其特征在于，每层所述第一螺旋缠绕管(30)均采用单根管或多根管绕制而成，相邻两层所述第一螺旋缠绕管(30)的螺旋方向相反。

4.根据权利要求1所述的一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器，其特征在于，相邻两层所述第一螺旋缠绕管(30)之间焊接有第二垫条(60)，所述第二垫条(60)的上下两端面均设有若干间隔设置的第二限位槽(61)，所述第一螺旋缠绕管(30)的外壁卡入所述第二限位槽(61)中。

5.根据权利要求1所述的一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器，其特征在于，所述芯筒(10)包括第一壳体(11)、第二壳体(12)，所述第一壳体(11)与所述第二壳体(12)均呈半圆形筒状结构，所述第一壳体(11)与所述第二壳体(12)一端转动连接，另一端扣合连接。

6.根据权利要求1所述的一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器，其特征在于，所述芯筒(10)的端部外侧还设有密封圈(13)。

7.根据权利要求1所述的一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器，其特征在于，所述外罩(20)上设有第一进料口(21)、第一出料口(22)，所述第一进料口(21)、第一出料口(22)均与所述第一换热通道(23)连通。

8.根据权利要求1所述的一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器，其特征在于，所述外罩(20)前后两端均分别固定有第一端盖(70)、第二端盖(80)，所述第一端盖(70)上连接有第一延伸管(71)，所述第一延伸管(71)内具有沿轴向的第一进管孔(72)，所述芯筒(10)一端与所述第一进管孔(72)连接，所述第二螺旋缠绕管(40)的进料端从所述第一进管孔(72)进入所述第二换热通道(101)，所述第一延伸管(71)上设有与所述第二换热通道(101)连通的第二进料口(73)；所述第二端盖(80)上连接有第二延伸管(81)，所述第二延伸管(81)内具有沿轴向的第一出管孔(82)，所述芯筒(10)另一端与所述第一出管孔(82)连接，所述第二螺旋缠绕管(40)的出料端从所述第一出管孔(82)延伸出去，所述第二延伸管(81)上设有与所述第二换热通道(101)连通的第二出料口(83)。

9.根据权利要求8所述的一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器，其特征在于，所述第一端盖(70)上还设有第二进管孔(74)，所述第一螺旋缠绕管(30)的进料端从所述第二进管孔(74)进入所述第一换热通道(23)；所述第二端盖(80)上还设有第二出管孔(84)，所述第一螺旋缠绕管(30)的出料端从所述第二出管孔(84)延伸出去。

10.根据权利要求1所述的一种高强度的垫条焊接式缠绕管换热器，其特征在于，所述外罩(20)内侧两端均设有安装板(90)，所述安装板(90)上设有若干安装孔(91)，所述第一螺旋缠绕管(30)的端部穿过所述安装孔(91)。