CN2715090Y - 一种管束式换热器的换热结构 - Google Patents

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刘永言
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Sichuan hope deep blue air conditioner manufacturing Co., Ltd.
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XIWANG ELECTRONIC INST CHENGDU
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Abstract

本实用新型公开了一种适用于换热介质发生冷凝的管束式换热器的换热结构，它整体上为圆柱状由上安装板、换热管束、不等距螺旋导流板、隔筒和下安装板组成。换热管束各管对整体轴线同心分布且互相平行，换热管束中央有与其同轴的隔筒，隔筒上端口与上安装板连接，隔筒下端口与下安装板连接；隔筒外壁沿轴线方向分布有不等距螺旋导流板，换热管束中的各管从不等距螺旋导流板的对应孔中穿过，换热管束各管的上端从上安装板对应孔中穿过，换热管束各管的下端从下安装板对应孔中穿过，换热管束中的各管外壁与上安装板、不等距螺旋导流板和下安装板对应各孔的孔壁接触处紧密连接。该结构无换热死区，换热区压力均匀，换热效率高。

Description

一种管束式换热器的换热结构
所属技术领域
本实用新型属于一种工业中使用的换热器的换热结构，特别是一种管束式换热器的换热结构。
背景技术
现有管束式换热器中的换热结构，通常在外壳内由换热管束、上安装板、下安装板和折流板组成。折流板沿换热管束轴向依次垂直等距交错排列，使管束外侧的换热液流或气流曲折前进。该结构中折流板的存在，使换热液流或气流在折流板底部形成一个换热死区，造成阻碍，特别是当有不凝性气体的换热气流经过折流板时，不凝性气体常常停滞在死区，造成换热效率下降，另外，由于折流板等距排列，当换热介质出现冷凝时，换热区域的压力将不均匀。因此有必要对折流板方式的换热结构作改进。
发明内容
为了克服现有管束式换热器中换热结构的换热死区，使换热过程中出现冷凝的气流经过管束式换热器时比较顺畅，压力均匀，进一步提高换热效率，本实用新型提供一种管束式换热器中的换热结构，该换热结构无换热死区、换热压力均匀、结构紧凑、换热效率高。为此，本实用新型整体上为圆柱状由上安装板、换热管束、不等距螺旋导流板、隔筒和下安装板组成。换热管束各管对整体轴线同心分布且互相平行，换热管束中央有与其同轴的隔筒，隔筒上端口与上安装板连接，隔筒下端口与下安装板连接；隔筒外壁沿轴线方向分布有不等距螺旋导流板，换热管束中的各管从不等距螺旋导流板的对应孔中穿过，换热管束各管的上端从上安装板对应孔中穿过，换热管束各管的下端从下安装板对应孔中穿过，换热管束中的各管外壁与上安装板、不等距螺旋导流板和下安装板对应各孔的孔壁接触处紧密连接。
本实用新型的有益效果是，由于用不等距螺旋导流板代替了传统的折流板，从结构上避免了换热死区，实现了最大的换热面积，大大提高了换热效率。而且不等距螺旋导流板特别适合在有凝汽成液体使换热汽体容积变小的场合。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明：
图1为本实用新型结构示意图
图2为本实用新型用于海水制作蒸馏水的蒸发冷凝换热装置结构原理图
图3为图2中的管头布液器的装配结构示意图
图4为图2中的管内布液器的装配结构示意图
图5为本实用新型用于液一蒸汽换热器并有凝气过程的结构原理图
图6为换热结构使用折流板的传统管束式换热器结构原理图。
附图中，1.上安装板，2.换热管束，3.不等距螺旋导流板，4.隔筒，5.下安装板，6.增压风机，7.蒸汽罩，8.管头布液器，9.外壳，10.管内布液器，11.下接水盘，12.蒸馏水储池，13.折流板。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型整体上为圆柱状由上安装板1、换热管束2、不等距螺旋导流板3、隔筒4和下安装板5组成。换热管束2各管对整体轴线同心分布且互相平行，换热管束2中央有与其同轴的隔筒4，隔筒4上端口与上安装板1连接，隔筒4下端口与下安装板5连接；隔筒4外壁沿轴线方向分布有不等距螺旋导流板3，换热管束2中的各管从不等距螺旋导流板3的对应孔中穿过，换热管束2各管的上端从上安装板1对应孔中穿过，换热管束2各管的下端从下安装板5对应孔中穿过，换热管束2中的各管外壁与上安装板1、不等距螺旋导流板3和下安装板5对应各孔的孔壁接触处紧密连接。
图2所示，本实用新型用于海水制作蒸馏水的蒸发冷凝换热装置，该装置由上安装板1、换热管束2、不等距螺旋导流板3、隔筒4、下安装板5、增压风机6、蒸汽罩7、管头布液器8、外壳9、管内布液器10、下接水盘11和蒸馏水储池12组成。上安装板1、换热管束2、不等距螺旋导流板3、隔筒4和下安装板5整体上为圆柱状。换热管束2各管对整体轴线同心分布且互相平行，换热管束2中央有与其平行的隔筒4，隔筒4上端口与上安装板1连接，隔筒4下端口与下安装板5连接；隔筒4外壁沿轴线方向分布有不等距螺旋导流板3，换热管束2中的各管从不等距螺旋导流板3的对应孔中穿过，换热管束2各管的上端从上安装板1对应孔中穿过，换热管束2各管的下端从下安装板5对应孔中穿过，换热管束2中的各管外壁与上安装板1、不等距螺旋导流板3和下安装板5对应各孔的孔壁接触处紧密连接。换热管束2各管安装有管头布液器8和管内布液器10。不等距螺旋导流板3的外边沿与外壳9的内壁紧贴。蒸汽罩7的底部与上安装板1的边沿紧密连接，组成一个海水容器，海水容器有一出口接入预热的新鲜海水；蒸汽罩7的上部开口内装有增压风机6，增压风机6的电机装在外壳9的顶端；下安装板5的边沿与下接水盘11的上部边沿紧密连接，下接水盘11的底部有一出口通向外壳9外；外壳9低于下接水盘11的底部形成蒸馏水储池12，蒸馏水储池12上部有一出口，供排出不凝性气体，其下部有一出口供输出蒸馏水。
当经过预热的新鲜海水进入蒸发冷凝换热装置上部的海水容器时，增压风机6将海水容器内蒸汽抽向蒸汽罩7外，蒸汽罩7外形成高压区，蒸汽在此区域内温度升高。高温蒸汽在压力作用下从蒸汽罩7外侧顺装置外壳9内侧向下进入不等距螺旋导流板3，顺不等距螺旋导流板3与换热管束2换热。在换热过程中高温蒸汽逐渐冷凝成液体，体积逐渐变小，逐渐变密的不等距螺旋导流板将余下的高温蒸汽导向外壳下部，直至全部冷凝成蒸馏水；剩余不凝性气体从蒸馏水储池12上部的出口排走。在换热过程中，换热管束2内的预热海水顺管头布液器8(见图3)流向管内，在管壁内形成高温液膜，高温液膜在换热中吸收热量迅速蒸发、变浓、流向管束的下接水盘11中。为了使换热管束2内的液膜更均匀分布容易蒸发，在换热管束2内又设置了管内布液器10(见图4)。换热管束2内的蒸汽上升到蒸汽罩7内，在增压风机6的抽吸作用下，流向蒸汽罩7外，压力和温度升高，进入下一轮换热循环......，如此周而复始，预热的新鲜海水不断被蒸发浓缩，浓缩海水经下接水盘11底部的出口排出；外壳底部存积的蒸馏水经蒸馏水出口排出。
图5所示，本实用新型横向安装在常规的换热器壳体9内，从进口开始螺距逐渐变小的不等距螺旋导流板3与换热器壳体9的内壁紧密接触。其靠壳体9水平底部处开有小孔，供冷凝水通过。当高温蒸汽从进口进入时只能顺不等距螺旋导流板3流向出口，与换热管束2内的低温液体或低温气体进行热交换。由于高温蒸汽在热交换中，逐渐冷凝成液体，体积逐渐减小，因此，不等螺旋导流板的螺距就可以逐渐减小，使换热器的结构紧凑。适用于有凝汽过程的换热器。
由于在常规的管束换热器的换热管束2中间设置了一个不等距螺旋状导流板3，代替了传统的折流板13(见图6)，当换热蒸汽顺不等距螺旋导流板3与换热管束2内的液流或气流发生热交换时，距离增长，时间增加，且无换热死区，因此本实用新型换热效率高，结构紧凑。
本实用新型适用于两种介质之间的换热，这两种介质可以是气体-蒸汽、液体-蒸汽。

Claims (2)

1.一种管束式换热器的换热结构，它整体上为圆柱状包括上安装板、下安装板和换热管束；其特征在于：该换热结构中还有不等距螺旋导流板和隔筒；换热管束对整体轴线同心分布且各管互相平行，换热管束中央有与其同轴的隔筒，隔筒上端口与上安装板连接，隔筒下端口与下安装板连接；隔筒外壁沿轴线方向分布有不等距螺旋导流板，换热管束中的各管从不等距螺旋导流板的对应孔中穿过，换热管束各管的上端从上安装板对应孔中穿过，换热管束各管的下端从下安装板对应孔中穿过，换热管束中的各管外壁与上安装板、不等距螺旋导流板和下安装板对应各孔的孔壁接触处紧密连接。
2.根据权利要求1所述的管束式换热器的换热结构，其特征在于：所述不等距螺旋导流板的螺距为逐渐递减。
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