一种不连续非对称波纹管换热器制造技术

一种不连续非对称波纹管换热器，广泛应用于现代工业化生产中，包括带管板的壳体、不连续非对称波纹管管束、带封头的管箱以及两个介质的进出口组成管内外两个流道，以实现管内外介质间的对流换热，所述不连续非对称波纹管，其波纹呈倾斜状态分布在管壁上，若干不连续非对称波纹管在组成管束时，相邻管的波纹走向呈相对的反方向。这种不连续非对称波纹可以增大波纹管外横流介质的干扰面积，增加介质流动的干扰，提高湍流程度，解决了常规对称波纹对流体干扰简单、流体流向单一及流程短的缺点，使得管内外给热系数趋于量级匹配，最终提高总传热系数，同时这种波形的轴向刚度大，抗振性好，具有广泛的社会效益。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种换热器，尤其涉及一种不连续非对称波纹管换热器。技术背景换热器是热交换的主要设备，在集中供热、石油化工、油品输送、冶金、轻工、宾馆和医院等领域具有广泛的应用。现今的工业化生产中，最常用的换热设备是20世纪90年代末，最新研究开发出来的波纹管换热器。所述波纹管换热器是一种新型的，强化传热的，高效换热设备。其中，采用波纹管取代了传统的列管换热器中的换热元件—光管，使流体在管内外形成湍流，因而大大提高了管内外的给热系数。现有的波纹管换热器，如图1、2所示，所述波纹管换热器包括管箱1、管束2、壳体3、管板4、管进口9、壳进口10、管出口11、壳出口12、封头13和法兰14，所述管箱1设在壳体3的两端，通过法兰14与壳体3连接，管箱1两头有封头13密封，所述管板4为两块，分别设在两个管箱1之间，所述管束2安装在两块管板4之间，管板4上设有安装波纹管5的孔，并与管箱1相通，形成管内流道，最外层为壳体3通过法兰14与管箱1密封连接，形成管外流道，整个设备两端分别设有管进口9、壳进口10和管出口11、壳出口12，如图3所示，所述管束2由若干波纹管5平行排列组成，图中画出了一根波纹管5作为示意图，其余波纹管5用点划线表示，如图4所示，波纹管5管壁制造成不连续的波纹状态，即管壁上一段有波纹，一段无波纹，并且用管板4焊接固定。一种介质由管进口9经过管箱1进入管束2内，然后到达另一头带封头13的管箱1再从管出口11流出，形成管内流道；另一介质则由壳进口10经壳体3再从另一端的壳出口12流出，形成管外流道，由于波纹管5管壁制造成一个个的波纹，所以介质在管内流动时，其层流层被凸凹不平的壁面所破坏，这样就大大提高了介质的湍流层，形成不断的旋涡式湍流流动，可达到更充分的换热效果，从而提高了介质间的对流传热系数。但是这一类换热器的换热波纹管上的波纹呈对称状态，即波纹管5管壁上的波纹其上下波峰与波谷对称平行，波纹的走向与管外介质流向平行，且相邻的波纹管5按照波纹对称平行的方式排列起来，这一形状对管外横流干扰面积小，所以不能同时获得管内外都充分的湍流，管内外给热系数也不能同时提高，管外给热系数与管内给热系数在量级上不匹配，制约了总传热系数的提高，同时对称波纹的刚度偏低，抗振性差，对高速流动的介质传热效率不高。
技术实现思路
本技术的目的在于避免上述给热系数低、性能不稳定等缺陷，提供一种同时提高管内外给热系数和总传热能力，且抗振性好的一种不连续非对称波纹管换热器。本技术的技术方案是这样实现的一种不连续非对称波纹管换热器，包括管箱1、管束2、壳体3、管板4、封头13和法兰14，所述管箱1设在壳体3的两端，通过法兰14与壳体3连接，管箱1两头有封头13密封，所述管板4为两块设在两个管箱1之间，所述管束2安装在两块管板4之间，管板4上设有安装波纹管5的孔，并与管箱1相通，形成管内流道，最外层为壳体3通过法兰14与管箱1密封连接，形成管外流道，整个设备两端分别设有管进口9、壳进口10和管出口11、壳出口12，所述管束2由若干波纹管5平行排列组成，其特征在于所述波纹管5为不连续非对称波纹管6。所述不连续非对称波纹管6的波纹呈倾斜状态分布在管壁上。所述不连续非对称波纹管6按照相邻管上波纹倾斜方向呈相对反方向的原则平行排列组成管束2。本技术的特点在于不连续非对称波纹管6，可以使管内流道截面不断变化，管内湍流更充分，管外干扰面积增加，加上相邻波纹平行不对称，使管外湍流更充分，给热系数比现有波纹管换热器高，实现了管内外给热系数在量级水平上的匹配，提高了总传热系数，且不连续非对称波纹的单波对称刚度小，总体轴向刚度大，有利于防垢和防振，非对称波纹管作为立式换热器时，波纹具有倾角，有利于蒸汽冷凝水的下落，可以提高汽—水传热系数。附图说明图1为所述波纹管换热器结构图；图2为所述波纹管换热器部分剖视图；图3为所述管束示意图；图4为现有技术中波纹管示意图； 图5为本技术不连续非对称波纹管示意图；1-管箱、2-管束、3-壳体、4-管板、5-波纹管、6-不连续非对称波纹管、7-轴心线、8-中心对称线、9-管进口、10-壳进口、11-管出口、12-壳出口、13-封头、14-法兰具体实施方式以下结合附图，对本技术进行具体说明如图1、2所示，原波纹管换热器，包括管箱1、管束2、壳体3、管板4、封头13和法兰14，所述管箱1设在壳体3的两端，通过法兰14与壳体3连接，管箱1两头有封头13密封，所述管板4为两块设在两个管箱1之间，所述管束2安装在两块管板4之间，管板4上设有安装波纹管5的孔，并与管箱1相通，形成管内流道，最外层为壳体3通过法兰14与管箱1密封连接，形成管外流道，整个设备两端分别设有管进口9、壳进口10和管出口11、壳出口12，所述管束2由若干波纹管5平行排列组成，如图3所示，所述波纹管5管壁上的波纹呈不连续状态，即一段有波纹，一段无波纹，并且每个波纹的中心对称线8与波纹管5的轴心线7垂直，波纹的上下波峰与波谷对称，且相邻的波纹管5都是按照波纹对称方式平行排列起来。如图4所示，本新型是在原波纹管换热器的基础上，将原换热器中的波纹管5替换成一种不连续非对称波纹管6，此不连续非对称波纹管6的管壁上，也是一段有波纹，一段无波纹，但是每个波纹为斜波，即单个波纹的对称中心线8与整个波纹管的轴心线7呈倾斜交叉状，波纹的走向为倾斜状态，并且若干不连续非对称波纹管6在组成管束2时，相邻的不连续非对称波纹管6上的波纹走向呈相对的反方向，即上面的波纹向右倾，下面的波纹就向左倾，再下面的波纹向右倾，此种结构可以大大提高了介质的湍流层，形成不断的旋涡式湍流流动，从而充分提高介质间的对流传热系数，再将管束2两端用管板4固定并与管箱1联通，管箱1两端用封头13封闭，最外层壳体3与管箱1通过法兰连接，形成管内外两个介质流道，最后分别安装管进口9和壳进口10，在壳体3的右下端安装管出口11和壳出口12，用于介质的进出。上述波纹管管壁上的波纹采用不连续非对称结构，可以使管内流道截面不断变化，管内外湍流更充分，提高总体的给热系数，并且不连续非对称波纹管的单波对称刚度小，轴向刚度大，有利于防垢和防振，另外在作为立式换热器时，有利于蒸汽冷凝水的下落。权利要求1.一种不连续非对称波纹管换热器，包括管箱(1)、管束(2)、壳体(3)、管板(4)、封头(13)和法兰(14)，所述管箱(1)设在壳体(3)的两端，通过法兰(14)与壳体(3)连接，管箱(1)两头有封头(13)密封，所述管板(4)为两块设在两个管箱(1)之间，所述管束(2)安装在两块管板(4)之间，管板(4)上设有安装波纹管(5)的孔，并与管箱(1)相通，形成管内流道，最外层为壳体(3)通过法兰(14)与管箱(1)密封连接，形成管外流道，整个设备两端分别设有管进口(9)、壳进口(10)和管出口(11)、壳出口(12)，所述管束(2)由若干波纹管(5)平行排列组成，其特征在于所述波纹管(5)为不连续非对称波纹管(6)。2.根据权利要求1所述一种不连续非对称波纹管换热器，其特征在于所述不连续非对称波纹管(6)的波纹呈倾斜状态分布在管壁上。3.根据权利要求1所述一种不连续非对称波纹管换热器，其特征在于所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不连续非对称波纹管换热器，包括管箱（１）、管束（２）、壳体（３）、管板（４）、封头（１３）和法兰（１４），所述管箱（１）设在壳体（３）的两端，通过法兰（１４）与壳体（３）连接，管箱（１）两头有封头（１３）密封，所述管板（４）为两块设在两个管箱（１）之间，所述管束（２）安装在两块管板（４）之间，管板（４）上设有安装波纹管（５）的孔，并与管箱（１）相通，形成管内流道，最外层为壳体（３）通过法兰（１４）与管箱（１）密封连接，形成管外流道，整个设备两端分别设有管进口（９）、壳进口（１０）和管出口（１１）、壳出口（１２），所述管束（２）由若干波纹管（５）平行排列组成，其特征在于：所述波纹管（５）为不连续非对称波纹管（６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾广瑞，陈立伟，顾雨，
申请(专利权)人：上海贝谷换热器制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]