專利名稱：一種管殼式螺旋流換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種管殼式螺旋流換熱器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有螺旋折流板換熱器的折流板的鉆孔加工非常困難，其安裝角度也不易 掌握，容易出現(xiàn)變形和移位，加大了流道的阻力；另外，折流板的角度太小會 導(dǎo)致流阻過大，但角度太大會導(dǎo)致?lián)Q熱效率變低。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，而提供一種換熱效率高， 易于加工的管殼式螺旋流換熱器。 本實用新型的設(shè)計方案如下-
一種管殼式螺旋流換熱器，包括殼體7和管束4，所述殼體7包括筒體6和 分設(shè)于其兩端的管箱12，所述筒體6包括兩端側(cè)分設(shè)有介質(zhì)入口 5、介質(zhì)出口 13的筒體筒節(jié)8，所述管箱12包括管箱筒節(jié)2和設(shè)于其外端的封頭1，所述筒 體筒節(jié)8和其兩端的管箱筒節(jié)2分別通過兩端的法蘭連接裝置16固連為一體， 筒體6兩端的管板17亦分別通過兩端的法蘭連接裝置16固定；所述管箱12上 設(shè)置有介質(zhì)入口 3、介質(zhì)出口 18;所述管束4設(shè)置于筒體6內(nèi)，其包括換熱管 11，換熱管11位于兩管板17之間的部分設(shè)置于螺旋折流板9上，所述換熱管 11兩端分別穿過管束4兩端的管板17，換熱管11的端口與管箱腔體19相連通， 所述螺旋折流板9由準(zhǔn)扇形折流板14構(gòu)成，所述準(zhǔn)扇形折流板14為平面板， 一個螺距包括n片準(zhǔn)扇形折流板14， n=4， 一個螺距的準(zhǔn)扇形折流板14的投影圓 半徑為R，該投影圓半徑R小于筒體筒節(jié)8的橫截面內(nèi)圓半徑R" 1. 25《R,-R《5mm;所述準(zhǔn)扇形折流板14上設(shè)置有假管10，該假管10兩端分別 通過定位套管固定于管板17上，其特征在于所述準(zhǔn)扇形折流板14的外弧22 所在圓的半徑為R。， 1.01R《R?！?.63R;所述準(zhǔn)扇形折流板14與其投影圓平面 23間夾角為e，8u《e《28°;所述準(zhǔn)扇形折流板14的螺旋角為V， 7. 80《V《260。
上述準(zhǔn)扇形折流板14的內(nèi)側(cè)中心部位設(shè)置有假管10，該中心部位的假管10 上設(shè)置有中心固定板15。
上述每一片準(zhǔn)扇形折流板14上至少包括三個呈三角形分布的假管10。 上述假管10包括防止流場短路的防短流假管24。上述假管10包括防止流場短路的防短流假管24。
上述換熱管11的排布為三角形布管、轉(zhuǎn)角三角形布管、正方形布管或轉(zhuǎn)角 正方形布管
上述假管10包括固定準(zhǔn)扇形折流板14的定位假管25。
上述管箱12內(nèi)設(shè)置有隔板20，所述換熱管11是由隔板20分隔而成的四管 程或六管程，所述隔板20的一端設(shè)置于管板17上的分程槽21內(nèi)，所述分程槽 21背面、兩端管板17之間的軸截面上排布有防短流假管24。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 本實用新型的傳熱管需要在折流板上穿過，當(dāng)準(zhǔn)扇形折流板與其投影圓 平面間的夾角e較小時，有利于準(zhǔn)扇形折流板上的鉆孔加工和傳熱管的安裝。
2、 本實用新型一個螺距內(nèi)設(shè)置4片準(zhǔn)扇形折流板，因4片對稱設(shè)置，所以 安裝間距均勻，容易安裝，不容易產(chǎn)生安裝形變，流場均勻。
3、 本實用新型準(zhǔn)扇形折流板與其投影圓平面間的夾角9較小，同時換熱 管被分隔成四管程或六管程，使殼體內(nèi)的流體的流速顯著降低，距離加長，換 熱更加充分。


圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖2為本實用新型一片準(zhǔn)扇形折流板的結(jié)構(gòu)示意圖3為本實用新型一個螺距準(zhǔn)扇形折流板排布的立體結(jié)構(gòu)示意圖4為本實用新型準(zhǔn)扇形折流板螺旋角的示意圖5為本實用新型分程槽、假管分布一實施例的示意圖6為本實用新型換熱管布管一實施例的示意其中1-封頭，2-管箱筒節(jié)，3-管箱介質(zhì)入口， 4-管束，5-簡體介質(zhì)入口， 6-筒體，7-殼體，8-筒體筒節(jié)，9-螺旋折流板，10-假管，11-換熱管，12-管箱， 13-簡體介質(zhì)出口， 14-準(zhǔn)扇形折流板，15-中心固定板，16-法蘭連接裝置，17-管板，18-管箱介質(zhì)出口， 19-管箱腔體，20-隔板，21-分程槽，22-外弧，23-投影圓平面，24-防短流假管，25-定位假管。
具體實施方式

參見圖l，本實用新型包括殼體7和管束4兩部分。殼體7包括簡體6和分 設(shè)于其兩端的管箱12。筒體6具有一筒狀簡體筒節(jié)8，其兩端的側(cè)面分別設(shè)置 有介質(zhì)入口 5和介質(zhì)出口 13。管束4設(shè)置于簡體筒節(jié)8內(nèi)，管束4主要由準(zhǔn)扇 形折流板14和穿于其上的換熱管11構(gòu)成。換熱管ll兩端分別穿過兩端的管板17，其端口分別與兩端管箱12的腔體19連通。準(zhǔn)扇形折流板14為平面板，以 采用4片為佳。 一個螺距的準(zhǔn)扇形折流板14構(gòu)成一個投影圓，因管束4整體設(shè) 置于筒體筒節(jié)8內(nèi)，故該投影圓的半徑R應(yīng)小于筒體筒節(jié)8橫截面內(nèi)圓的半徑R,。 投影圓半徑R的取值條件為1.25mm《R廠R《5.00mm，即準(zhǔn)扇形折流板14與簡體 筒節(jié)8間的間隙以小于5mm為宜。兩者間間隙的最佳取值條件是在確保管束4能 裝入簡體筒節(jié)8內(nèi)的情況下應(yīng)盡可能的小。所述投影圓半徑R的最適宜取值條件 是準(zhǔn)扇形折流板14與其投影圓平面23間的夾角以取80《0《28°為宜，所述 準(zhǔn)扇形折流板14的外弧22所在圓半徑R。以取1. 02R《R?！?. 63R為宜；準(zhǔn)扇形折 流板14的螺旋角V取值條件是7. 8°《v《26°，參見圖4, 2兀R為準(zhǔn)扇形折流 板投影圓周長，H為螺旋折流板9一個螺距的高度。螺旋角v、準(zhǔn)扇形折流板與 其投影圓平面的夾角0及一個螺距的準(zhǔn)扇形折流板數(shù)n等， 一般根據(jù)壓力、溫度、 介質(zhì)等實際工況的不同而選取最適宜的參數(shù)。每片準(zhǔn)扇形折流板14上均設(shè)置有 假管IO，其中至少包括3個定位假管25，呈三角形分布，以保持每片準(zhǔn)扇形折 流14的穩(wěn)定性，參見圖5，防短流假管24主要用于防止流場短流，使流場更均 勻，同時亦有固定準(zhǔn)扇形折流板14的作用，其可設(shè)置于準(zhǔn)扇形折流板14的直 邊沿上。當(dāng)換熱管ll為四管程或六管程結(jié)構(gòu)時，管板17上用于固定隔板20的 一面上設(shè)置有分程槽21，分程槽21位置相應(yīng)的管板17的另一面上設(shè)置有防短 流假管24，其密度以確保流場不會出現(xiàn)短流、流場不紊亂為宜。假管10通過定 位套管固定于管板17上。管束4中心的假管10上可設(shè)置中心固定板15，其可 使管束4緊固為一整體。換熱管ll的排布可采用現(xiàn)有的正三角形布管、轉(zhuǎn)角三 角形布管、正方形布管、轉(zhuǎn)角正方形布管等形式。本實用新型管箱12包括管箱 筒節(jié)2和設(shè)于其外端的封頭l。簡體筒節(jié)8分別通過兩端的法蘭連接裝置16與 兩端的管箱筒節(jié)2固連為一體，管束4兩端的兩管板17分別通過兩端的法蘭連 接裝置16固定。換熱管ll為單管程結(jié)構(gòu)時，管箱介質(zhì)入口 3和出口 18分設(shè)于 兩端的管箱12上，若換熱管ll為二管程結(jié)構(gòu)，則管箱介質(zhì)入口 3和出口 18設(shè) 于被隔板20分隔成兩個腔體的同一管箱12上。隔板20的一側(cè)焊接于封頭1內(nèi) 側(cè)面，另一側(cè)嵌于管板17上的分程槽21內(nèi)，被隔板20分隔的腔體均為密封腔 體。工作時， 一種介質(zhì)由筒體介質(zhì)入口 5進(jìn)入筒體6內(nèi)，另一種介質(zhì)由管箱介 質(zhì)入口3進(jìn)入管箱12，由換熱管11的端口進(jìn)入其內(nèi)，經(jīng)換熱管11位于筒體6 內(nèi)的部分與筒體6內(nèi)介質(zhì)進(jìn)行熱交換后，由管箱介質(zhì)出口18流出，完成換熱。 筒體6內(nèi)介質(zhì)由筒體介質(zhì)出口 13流出。
權(quán)利要求1、一種管殼式螺旋流換熱器，包括殼體(7)和管束(4)，所述殼體(7)包括筒體(6)和分設(shè)于其兩端的管箱(12)，所述筒體(6)包括兩端側(cè)分設(shè)有介質(zhì)入口(5)、介質(zhì)出口(13)的筒體筒節(jié)(8)，所述管箱(12)包括管箱筒節(jié)(2)和設(shè)于其外端的封頭(1)，所述筒體筒節(jié)(8)和其兩端的管箱筒節(jié)(2)分別通過兩端的法蘭連接裝置(16)固連為一體，筒體(6)兩端的管板(17)亦分別通過兩端的法蘭連接裝置(16)固定；所述管箱(12)上設(shè)置有介質(zhì)入口(3)、介質(zhì)出口(18)；所述管束(4)設(shè)置于筒體(6)內(nèi)，其包括換熱管(11)，換熱管(11)位于兩管板(17)之間的部分設(shè)置于螺旋折流板(9)上，所述換熱管(11)兩端分別穿過管束(4)兩端的管板(17)，換熱管(11)的端口與管箱腔體(19)相連通，所述螺旋折流板(9)由準(zhǔn)扇形折流板(14)構(gòu)成，所述準(zhǔn)扇形折流板(14)為平面板，一個螺距包括n片準(zhǔn)扇形折流板(14)，n＝4，一個螺距的準(zhǔn)扇形折流板(14)的投影圓半徑為R，該投影圓半徑R小于筒體筒節(jié)(8)的橫截面內(nèi)圓半徑R1，1.25≤R1-R≤5mm；所述準(zhǔn)扇形折流板(14)上設(shè)置有假管(10)，該假管(10)兩端分別通過定位套管固定于管板(17)上，其特征在于所述準(zhǔn)扇形折流板(14)的外弧(22)所在圓的半徑為R0，1.01R≤R0≤1.63R；所述準(zhǔn)扇形折流板(14)與其投影圓平面(23)間夾角為θ，8°≤θ≤28°；所述準(zhǔn)扇形折流板(14)的螺旋角為ψ，7.8°≤ψ≤26°。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管殼式螺旋流換熱器，其特征在于所述準(zhǔn)扇形 折流板(14)的內(nèi)側(cè)中心部位設(shè)置有假管(10)，該中心部位的假管(10)上設(shè) 置有中心固定板(15)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的管殼式螺旋流換熱器，其特征在于所述每一片 準(zhǔn)扇形折流板(14)上至少包括三個呈三角形分布的假管(10)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的管殼式螺旋流換熱器，其特征在于所述假 管(10)包括防止流場短路的防短流假管(24)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的管殼式螺旋流換熱器，其特征在于所述假管(IO) 包括防止流場短路的防短流假管(24)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的管殼式螺旋流換熱器，其特征在于所 述換熱管(11)的排布為三角形布管、轉(zhuǎn)角三角形布管、正方形布管或轉(zhuǎn)角正 方形布管
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的管殼式螺旋流換熱器，其特征在于所述假管(IO) 包括固定準(zhǔn)扇形折流板(14)的定位假管(25)。
8、根據(jù)權(quán)利要求6所述的管殼式螺旋流換熱器，其特征在于所述管箱(12) 內(nèi)設(shè)置有隔板(20)，所述換熱管(11)是由隔板(20)分隔而成的四管程或六 管程，所述隔板(20)的一端設(shè)置于管板(17)上的分程槽(21)內(nèi)，所述分 程槽(21)背面、兩端管板(17)之間的軸截面上排布有防短流假管(24)。
專利摘要本實用新型涉及一種管殼式螺旋流換熱器，通過對螺距內(nèi)對稱設(shè)置的4個準(zhǔn)扇形折流板的外弧半徑R₀、螺距準(zhǔn)扇形折流板的螺旋角ψ和準(zhǔn)扇形折流板與其投影圓平面間夾角θ的改進(jìn)，具體是將準(zhǔn)扇形折流板的外弧所在圓的半徑R₀相對螺距準(zhǔn)扇形折流板的投影圓半徑R為1.01R≤R₀≤1.63R；夾角θ為8°≤θ≤28°；螺旋角ψ為7.8°≤ψ≤26°；以解決現(xiàn)有技術(shù)中折流板的角度容易出現(xiàn)變形和移位，流道的阻力大、換熱效率低等問題，具有容易安裝、流場均勻，換熱更充分的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F28D7/02GK201373690SQ20082018463
公開日2009年12月30日 申請日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者黃元忠 申請人:西安市三橋機(jī)電設(shè)備有限公司