高效率换热器制造技术

本实用新型专利技术公开了高效率换热器，所述换热器包括设于换热器壳体内的管板A和管板B，二者分别位于壳体的两端，且二者之间设有至少1条换热管束，与换热管束垂直方向设有至少1片换热翅片；所述壳体外部两端分别设有端盖A和端盖B，端盖A上设有水管接口A，端盖B上设有水管接口B；所述壳体上方两侧分别设有工质入口和工质出口，下方设有排污口。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有以下优点：本实用新型专利技术所述高效率换热器通过优化增加换热器换热面积F和提高传热系数K，达到提高换热效率的目的，其中结构优化包括：凹凸冲压翅片和管束膨胀变形工艺；本实用新型专利技术所述换热器不增加换热器整体尺寸，且可以实现提高换热器换热效率和节能减排的目的。

High efficiency heat exchanger

【技术实现步骤摘要】
高效率换热器
本技术属于工业热交换设备
，涉及一种结构改进的换热器，具体为高效率换热器。
技术介绍
在工业设备的各种应用场景中，换热器是广泛存在的一类辅助设备，为各种不同介质的流体实现热交换的目的。比如在化学工业和石油化学工业中，仅热交换器在整个装置中的比例可以达到总建设费用的20％-50％，重量可以达到工艺设备总重量的40％，在某些特殊应用场合(如氨制冷装置)中，换热器的重量甚至可以达到整个制冷装置的90％。根据传热基本公式Q＝KFΔt可判断，为了提高总传热量Q通常采取三种措施：提高传热系数K，增加换热面积F，或者加大传热温差Δt。其中冷热介质之间的传热温差Δt由客观应用条件决定，很难改变。增大换热面积是提高总传热量的有效方式，但通常会造成冷却器尺寸过大或成本大幅上升。因此，考虑通过提高传热系数K来改善换热器的换热效率。
技术实现思路
解决的技术问题：为了克服现有技术的不足，在不增加换热器整体尺寸的前提下，本技术通过提高传热系数K来改善换热器的换热效率，达到节能减排和优化工艺的目的，鉴于此，本技术提供了高效率换热器。技术方案：高效率换热器，所述换热器包括设于换热器壳体内的管板A和管板B，二者分别位于壳体的两端，且二者之间设有至少1条换热管束，与换热管束垂直方向设有至少1片换热翅片；所述壳体外部两端分别设有端盖A和端盖B，端盖A上设有水管接口A，端盖B上设有水管接口B；所述壳体上方两侧分别设有工质入口和工质出口，下方设有排污口。优选的，换热翅片为圆形，且其边缘与壳体之间留有间隙。优选的，换热翅片上均匀分布孔洞，供换热管束穿过。优选的，换热翅片表面设有不规则凹凸冲压花纹。优选的，端盖A和端盖B与换热器壳体之间设有O型圈，实现与换热器壳体的密封。优选的，管板A和管板B与换热器壳体之间分别设有密封圈A和密封圈B。本技术所述高效率换热器工作原理在于：所述换热器将热交换简化为单侧肋化表面的传热过程，该传热系统由热工质与肋化表面之间的换热过程、管壁的导热过程和冷却液与管壁表面之间的换热过程组成。当管束和翅片之间存在间隙配合时，传热系统将额外新增：管壁和间隙空气之间的换热过程、间隙空气的导热过程和间隙空气和肋化表面的换热过程。通过膨胀变形工艺消除配合间隙后，传热系统由6个过程减少为3个，换热效率得到提升。本技术工作时，冷却水通过水管接口A入口进入管层，在重力作用下从管层底部逐渐浸没上升到管层上部，在此过程中通过管束表面和翅片表面与壳层中的换热工质进行热交换，壳层中的换热工质由工质入口进入，经换热后由工质出口流出进入下一个过程。在此过程中冷却液保持不断供给和流动带走热量，从水管接口B14排出。换热工质经由管束和翅片热交换后得到充分冷却进入下一个过程。有益效果：(1)本技术所述高效率换热器通过优化增加换热器换热面积F和提高传热系数K，达到提高换热效率的目的，其中结构优化包括：凹凸冲压翅片和管束膨胀变形工艺；(2)本技术所述换热器不增加换热器整体尺寸，且可以实现提高换热器换热效率和节能减排的目的。附图说明图1是本技术所述高效率换热器的结构示意图；图2是图1的X-X剖面图；其中，1为管板A，2为管板B，3为换热管束，4为换热翅片，5为换热器壳体，6为端盖A，7为端盖B，8为密封圈A，9为密封圈B，10为排污口，11为工质入口，12为工质出口，13为水管接口A，14为水管接口B。具体实施方式以下实施例进一步说明本专利技术的内容，但不应理解为对本专利技术的限制。在不背离本专利技术精神和实质的情况下，对本专利技术方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本专利技术的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。实施例1如图1所示为高效率换热器，包括：管板A1，管板B2分别分布在换热器壳体5内部的两端，换热器壳体5上留有工质入口11和工质出口12。管板A1和管板B2之间有换热管束3和换热翅片4，换热翅片4上留有按一定规律均匀分布的孔洞，让换热管束3从中穿过，每一根管束对应翅片上的同一个孔并依次穿过。翅片和管束中轴线成垂直关系，管束穿过翅片后利用膨胀变形工艺消除管束和翅片之间的间隙，以消除热交换链条中最大的效率损失环节。换热翅片4整体为圆形，外边缘与换热器壳体内表面之间留有间隙，翅片基本作用之一是增加壳层和管层之间换热面积，同时翅片表面上有预先制作的不规则凹凸冲压花纹以进一步增加换热面积，凹凸冲压花纹的另一个作用是保持翅片重叠压紧装配后仍然留有间隙避免完全压实减小换热面积。换热管束3在穿过换热翅片4后通过焊接工艺与两侧的管板A1和管板B2连接并密封。换热器壳体5外侧两端分别通过螺栓连接端盖A6和端盖B7，端盖A6和端盖B7上通过O型圈与换热器壳体5之间实现密封，端盖A6和端盖B7上分别留有水管接口A13和水管接口B14。管板A1和管板B2外圆与换热器壳体内壁之间依靠密封圈A8和密封圈B9实现密封作用，隔开管层和壳层工质避免泄露。换热器壳体5底端留有排污口，用于排放冷凝水。所述换热器将热交换简化为单侧肋化表面的传热过程，该传热系统由热工质与肋化表面之间的换热过程、管壁的导热过程和冷却液与管壁表面之间的换热过程组成。当管束和翅片之间存在间隙配合时，传热系统将额外新增：管壁和间隙空气之间的换热过程、间隙空气的导热过程和间隙空气和肋化表面的换热过程。通过膨胀变形工艺消除配合间隙后，传热系统由6个过程减少为3个，换热效率得到提升。本技术工作时，冷却水通过水管接口A入口进入管层，在重力作用下从管层底部逐渐浸没上升到管层上部，在此过程中通过管束表面和翅片表面与壳层中的换热工质进行热交换，壳层中的换热工质由工质入口进入，经换热后由工质出口流出进入下一个过程。在此过程中冷却液保持不断供给和流动带走热量，从水管接口B14排出。换热工质经由管束和翅片热交换后得到充分冷却进入下一个过程。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高效率换热器，其特征在于，所述换热器包括设于换热器壳体(5)内的管板A(1)和管板B(2)，二者分别位于壳体的两端，且二者之间设有至少1条换热管束(3)，与换热管束(3)垂直方向设有至少1片换热翅片(4)；所述壳体(5)外部两端分别设有端盖A(6)和端盖B(7)，端盖A(6)上设有水管接口A(13)，端盖B(7)上设有水管接口B(14)；所述壳体(5)上方两侧分别设有工质入口(11)和工质出口(12)，下方设有排污口(10)。/n

【技术特征摘要】
1.高效率换热器，其特征在于，所述换热器包括设于换热器壳体(5)内的管板A(1)和管板B(2)，二者分别位于壳体的两端，且二者之间设有至少1条换热管束(3)，与换热管束(3)垂直方向设有至少1片换热翅片(4)；所述壳体(5)外部两端分别设有端盖A(6)和端盖B(7)，端盖A(6)上设有水管接口A(13)，端盖B(7)上设有水管接口B(14)；所述壳体(5)上方两侧分别设有工质入口(11)和工质出口(12)，下方设有排污口(10)。


2.根据权利要求1所述的高效率换热器，其特征在于，换热翅片(4)为圆形，且其边缘与壳体(5)之间留有间隙。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱颖雪，
申请(专利权)人：无锡机电高等职业技术学校，
类型：新型
国别省市：江苏;32