一种换热芯体及具有该换热芯体的换热器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种换热芯体，包括有：中心筒(1)、换热管(2)，中心筒(1)具有外周壁(10)，外周壁(10)在轴向上呈现波浪状的结构，换热管(2)沿轴向螺旋缠绕在上述中心筒(1)的外周壁(10)而形成螺旋管(20)，螺旋管(20)在轴向上具有多个螺旋段，螺旋管(20)的形状与中心筒(1)的形状相匹配，而使得在轴向上，该螺旋管(20)的相邻螺旋段相互错位。本申请还公开了具有上述换热芯体的换热器。与现有技术相比，本申请能提高换热效率。申请能提高换热效率。申请能提高换热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种换热芯体及具有该换热芯体的换热器


[0001]本技术属于换热器
，具体涉及一种换热芯体及具有该换热芯体的换热器。

技术介绍

[0002]现有的换热芯体多具有中心筒、螺旋缠绕在中心筒外周的换热管，且中心筒多为直筒结构，换热管由内而外逐层螺旋缠绕成多层螺旋管，各层螺旋管均为与中心筒的形状一致的直筒结构，具体如专利号为ZL201220575936.3的技术《一种换热器结构》(授权公告号为CN202902937U)、专利号为ZL201420757685.X的技术专利《一种换热效率高的绕管式换热器》(授权公告号为CN204388658U)公开的结构。
[0003]现有的换热芯体存在如下待解决的技术问题：以立式换热芯体为例，换热的壳程介质多经过径向相邻两层螺旋管之间的间隙与换热管内的介质进行换热，而同一层螺旋管的螺旋段(绕中心筒一圈后形成)由于在上下方向是重叠的，因此使得壳程介质较难进入同一层螺旋管的上下相邻螺旋段之间，从而影响整台换热器的换热效率。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种换热芯体，以提高换热效率。
[0005]本技术所要解决的第二个技术问题是提供一种具有上述换热芯体的换热器。
[0006]本技术解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种换热芯体，包括有：
[0007]中心筒，具有外周壁；
[0008]换热管，沿轴向螺旋缠绕在上述中心筒的外周壁上而形成螺旋管，所述螺旋管在轴向上具有多个螺旋段；
>[0009]其特征在于：
[0010]所述中心筒的外周壁在轴向上呈现波浪状的结构；
[0011]所述螺旋管形状与该中心筒的形状相匹配，而使得在轴向上，该螺旋管的相邻螺旋段相互错位。
[0012]本申请的螺旋管可按照现有技术，由一根换热管缠绕而成，也可由多根换热管同时缠绕而成，不管采用哪种方式，本申请中螺旋管的相邻螺旋段均指的是轴向上相邻两段螺旋段。当采用一根换热管缠绕时，相邻螺旋段相连；当采用多根换热管同时缠绕时，相邻螺旋段不相连。
[0013]如此，轴向上相互错位的螺旋段能提高螺旋段管壁与换热介质之间的接触面积，从而提高换热效率。
[0014]为进一步提高换热效率，优选地，所述换热管由内而外逐层螺旋缠绕成多层所述螺旋管，各层螺旋管的形状与中心筒的形状相匹配，且相邻两层螺旋管的相邻螺旋段在径
向上也相互错位。如此，能进一步提高换热效率。
[0015]由于本申请中轴向上螺旋管的相邻螺旋段之间相互错位，使得换热管之朝轴向的螺旋段管壁容易附着物质而影响换热管的换热，为此，优选地，还包括有清洗管，沿着换热管的螺旋方向螺旋缠绕在各层螺旋管中，且所述清洗管的管壁开设有多个通孔，如此，由通孔喷出的液体能对换热管的管壁进行冲洗。
[0016]为进一步提高清洗效率，优选地，对于同一层螺旋管中的清洗管和换热管，所述清洗管上的多个通孔中的部分通孔与相邻换热管的螺旋段的管壁相对；
[0017]对于相邻两层螺旋管中的清洗管和换热管，记相邻两层螺旋管为第一层螺旋管、第二层螺旋管，所述第一层螺旋管中清洗管的多个通孔中的部分通孔与第二层螺旋中换热管的相邻两个螺旋段之间的缝隙相对。如此，由通孔喷出的液体能针对性地对螺旋段之容易积垢的位置进行清洗。
[0018]在上述各方案中，优选地，所述中心筒竖向设置，其纵截面的轮廓线包括有上下延伸的第一波浪型线、第二波浪型线，该第一波浪型线、第二波浪型线以中心筒的中心轴线为中心对称布置。
[0019]优选地，所述第一波浪型线由多组单元型线依次沿轴向连接而成，各组单元型线包括有半径相同并呈S形布置的第一圆弧线、第二圆弧线，第二圆弧线位于第一圆弧线的上方，且第二圆弧线的下端与第一圆弧线的上端平滑连接，第一、第二圆弧线均以各自的垂直于中心筒的中心轴线的中心线为中心对称布置。
[0020]进一步地，记第一、第二圆弧线的半径为R，换热管的外径为d，以通过第一圆弧线的下端的水平线为X轴，以中心筒的中心轴线为Y轴建立坐标系，第一圆弧线的下端的坐标为(
‑
a，0)，第一圆弧线的上端以及第二圆弧线的下端的坐标均为(
‑
a，2b)，第二圆弧线上端的坐标为(
‑
a，4b)，所述第一圆弧线的方程为[x1‑
(R2‑
b2)
1/2
+a]2+(y1‑
b)2＝R2，所述第二圆弧线的方程为[x2+(R2‑
b2)
1/2
+a]2+(y2‑
3b)2＝R2，其中，0≤y1≤2b，
‑
a≤x1≤0，2b≤y2≤4b，
‑
a≤x2≤0，10d<a<800mm，a＜R＜5a，0.2R<b<0.7R。
[0021]本申请中特定的波浪形结构以及尺寸的设计有利于提高换热效果，使得缠绕在中心筒外周的换热管能较大面积地与换热管外的介质接触，同时，便于换热管螺旋缠绕，使得缠绕后的换热管整体结构稳定。
[0022]在上述各方案中，优选地，还包括有至少两个垫条，沿周向间隔设置在所述中心筒的外周壁，各垫条沿中心筒的轴向延伸，并呈与中心筒的外周壁形状相匹配的波浪状，所述换热管缠绕在各垫条的外周。如此，垫条能对换热管的缠绕位置进行约束。
[0023]本技术解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种换热器，具有竖向设置的壳程筒体、设于壳程筒体两端的管板，其特征在于还包括有如上所述的换热芯体，竖向设置在上述壳程筒体内，且中心筒的两端分别约束于对应的管板。
[0024]优选地，所述中心筒的两个端部均为上下延伸的直筒，中心筒之位于两个端部之间部分的外周壁为上述波浪状的结构。
[0025]与现有技术相比，本技术的优点在于：通过将中心筒的外周壁设计为在轴向上呈现波浪状的结构，换热管沿轴向螺旋缠绕在中心筒的外周壁而形成与中心筒形状相匹配的螺旋管，使得在轴向上，该螺旋管的相邻螺旋段相互错位，如此，使得各换热管之朝轴向的螺旋段管壁不会受到与其轴向相邻螺旋段的全部遮挡，从而使用状态下，当换热的壳
程介质沿轴向流动时，换热管之朝轴向的螺旋段管壁能有更大的接触面积与壳程介质进行充分接触，从而能有效提高换热管的换热效率。
附图说明
[0026]图1为本技术实施例一中换热芯体的结构示意图(仅示出最内层的螺旋管)；
[0027]图2为图1中A部的放大图；
[0028]图3为图1的纵向剖视图；
[0029]图4为图3中B部的放大图；
[0030]图5为本技术实施例一中换热芯体的局部结构的纵向剖视图(示出了多层螺旋管与中心筒之间的分布结构)；
[0031]图6为本技术实施例一的中心筒纵截面的轮廓线示意图；
[0032]图7为本技术实施例一中换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换热芯体，包括有：中心筒(1)，具有外周壁(10)；换热管(2)，沿轴向螺旋缠绕在上述中心筒(1)的外周壁(10)而形成螺旋管(20)，所述螺旋管(20)在轴向上具有多个螺旋段；其特征在于：所述中心筒(1)的外周壁(10)在轴向上呈现波浪状的结构；所述螺旋管(20)的形状与该中心筒(1)的形状相匹配，而使得在轴向上，该螺旋管(20)的相邻螺旋段相互错位。2.根据权利要求1所述的换热芯体，其特征在于：所述换热管(2)由内而外逐层螺旋缠绕成多层所述螺旋管(20)，各层螺旋管(20)的形状与中心筒(1)的形状相匹配，且相邻两层螺旋管(20)的相邻螺旋段在径向上也相互错位。3.根据权利要求2所述的换热芯体，其特征在于：还包括有清洗管(3)，沿着换热管(2)的螺旋方向螺旋缠绕在各层螺旋管(20)中，且所述清洗管(3)的管壁开设有多个通孔(30)。4.根据权利要求3所述的换热芯体，其特征在于：对于同一层螺旋管(20)中的清洗管(3)和换热管(2)，所述清洗管(3)上的多个通孔(30)中的部分通孔(30)与相邻换热管(2)的螺旋段的管壁相对；对于相邻两层螺旋管(20)中的清洗管(3)和换热管(2)，记相邻两层螺旋管(20)为第一层螺旋管、第二层螺旋管，所述第一层螺旋管中清洗管(3)的多个通孔(30)中的部分通孔(30)与第二层螺旋中换热管(2)的相邻两个螺旋段之间的缝隙相对。5.根据权利要求1～4中任一权项所述的换热芯体，其特征在于：所述中心筒(1)竖向设置，其纵截面的轮廓线包括有上下延伸的第一波浪型线(11)、第二波浪型线(12)，该第一波浪型线(11)、第二波浪型线(12)以中心筒(1)的中心轴线为中心对称布置。6.根据权利要求5所述的换热芯体，其特征在于：所述第一波浪型线(11)由多组单元型线依次沿轴向连接而成，各组单元型线包括有半径相同并呈S形布置的第一圆弧线(111)、第二圆弧线(112)，第二圆弧线(112)位于第一圆弧线(111)的上方，且第二圆弧线(112)的下端与第一圆弧线(111)的上端平滑连接，第一、第二圆弧线均以...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶江，胡兴苗，任红亮，王健良，王力，马慧丽，王宇，徐伟栋，朱常宝，
申请(专利权)人：镇海石化建安工程股份有限公司，
类型：新型
国别省市：