套管换热器制造技术

本发明专利技术提出了一种套管换热器。该套管换热器可包括：具有第一中空部分的第一换热管；以及第二换热管，其与第一换热管同轴地设置于该第一换热管内，并具有螺旋部分，在该螺旋部分的内表面上形成有多个凸脊和凹槽。根据本发明专利技术，在设置于第一换热管内的第二换热管的表面上可形成有螺旋部分，并且该螺旋部分的节距和高度可以被优化，从而大幅提高了传热效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术披露了 一种套管换热器。
技术介绍
换热器是公知的。然而，它们存在着多种缺陷。换热器是将热能从高温流体传递到较低温度的流体，由此冷却高温流体并加热低 温流体的装置。换热器可用于诸如加热器、冷却器、蒸发器或冷凝器中。在换热器中使用的传热介质可分为将热量传递到对象或目标流体的加热介质和 从对象或目标流体吸取热量的冷却介质。冷却介质或加热介质可以在气态或液态下使用。作为一种类型的换热器，套管换热器可包括内管，第一流体被引入该内管并在其 中流动；以及设置为封围内管的外管，第二流体被引入外管并在其中流动。内管的侧壁可作 为在第一流体与第二流体之间进行热交换的传热壁使用。在这种套管换热器中，第二流体与内管外壁之间的传热表面积可能较小，因此热 交换效率很低。为了提高热交换效率，可以增大换热器的尺寸或套管(double pipe)的长 度。然而由于体积的原因，难以增大换热器的尺寸或套管的长度。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种套管换热器，其包括具有第一中空部分的第一换热管； 以及第二换热管，其设置于第一换热管内并具有螺旋部分，在该螺旋部分的内表面上形成 有多个凸脊和凹槽。本专利技术还提供了一种加热器，其包括如上文所述的套管换热器。本专利技术还提供了一种冷却器，其包括如上文所述的套管换热器。本专利技术还提供了一种蒸发器，其包括如上文所述的套管换热器。本专利技术还提供了一种冷凝器，其包括如上文所述的套管换热器。根据本专利技术，还提供了一种套管换热器，其包括具有第一中空部分的第一换热 管；以及第二换热管，其与第一换热管同轴地设置于该第一换热管内并具有螺旋部分，在该 螺旋部分的内表面上形成有多个凸脊和凹槽，其中，该第二换热管包括第二流体入口，第 二流体经由该第二流体入口引入该第二换热管；第二流体出口，第二流体经由该第二流体 出口从该第二换热管排出；以及螺旋部分，其延伸在第二流体入口与第二流体出口之间。根据本专利技术，还提供了一种套管换热器，其包括第一换热管，其具有第一中空部 分；以及第二换热管，其与第一换热管同轴地设置在该第一换热管内并具有螺旋部分，在该 螺旋部分的内表面上形成有多个凸脊和凹槽，其中，节距W的范围大约为4mm < W < 10mm, 相邻的凸脊与凹槽之间的高度差Hc的范围大约为Imm < Hc < 3mm,所述节距W为所述第二 换热管的相邻的凹槽之间的长度。根据本专利技术，在设置于第一换热管内的第二换热管的表面上可形成有螺旋部分， 并且该螺旋部分的节距和高度可以被优化，从而大幅提高传热效率。并且，根据本专利技术，提供了一种套管换热器，在该套管换热器中，设置于较内侧的 换热管可形成为螺旋形，其中可连续地形成(多个)凸脊和凹槽，由此使传热性能得以提尚ο附图说明以下将参照附图详细描述实施例，在附图中相同的附图标记表示相同的部件，其 中图1是根据一实施例的管套换热器的剖视图；图2是图1的A部分的放大图；以及图3是示出根据一实施例的套管换热器的传热性能与该套管换热器的螺旋部分 的节距(Pitch)W之间的关系的图表。具体实施例方式通过随后结合下文阐示的附图对实施例进行的描述，将易见本专利技术的优点、特征 以及方案。在下面的描述中使用的术语和词语不局限于通常的或字典中的定义，而是能够 以与技术思想一致的适当的含义和定义来诠释。换热器是将热能从高温流体传递到较低温度的流体，由此冷却高温流体并加热低 温流体的装置。换热器可用于诸如加热器、冷却器、蒸发器或冷凝器中。在换热器中使用的传热介质可分为将热量传递到对象或目标流体的加热介质和 从对象或目标流体吸取热量的冷却介质。冷却介质或加热介质可以在气态或液态下使用。作为一种类型的换热器，套管换热器可包括内管，第一流体被引入该内管并在其 中流动；以及设置为封围内管的外管，第二流体被引入外管并在其中流动。内管的侧壁可作 为在第一流体与第二流体之间进行热交换的传热壁使用。在这种套管换热器中，第二流体与内管外壁之间的传热表面积可能较小，因此热 交换效率很低。为了提高热交换效率，可以增大换热器的尺寸或套管的长度。然而由于体 积的原因，难以增大换热器的尺寸或套管的长度。图1是根据一实施例的管套换热器的剖视图，图2是图1的A部分的放大图。参 照图1和图2，根据该实施例的套管换热器300可包括第一换热管100和第二换热管200。第一换热管100可形成为具有第一中空部分110的管状。例如，第一换热管100可具有第一直径Dl。第一换热管100可包括与该第一换热管100连通的第一流体入口 120以及与该第 一换热管100连通的第一流体出口 130。第一流体可被引入并流过第一流体入口 120，并可 在进行热交换之后经由第一流体出口 130排出。在该示例性实施例中，例如，经由第一流体入口 120被引入、并随后经由第一流体 出口 130排出的第一流体可以是单相流体，例如冷却水。此外，第一流体可具有一第一温度。第二换热管200可设置在第一换热管100中并使得第一换热管100与第二换热管 200同轴。例如，第二换热管200可具有第二直径D2，该第二直径D2小于第一换热管100 的第一直径D1，因此在第一换热管100与第二换热管200之间可形成间隙G。第一流体可流过第一换热管100与第二换热管200之间的间隙G。在该示例性实施例中，例如，第二换 热管200的第二直径D2可为约19. 05mm。设置在第一换热管100内的第二换热管200可具有螺旋部分210。螺旋部分210 可在第二换热管200的表面形成为螺旋形式，并且螺旋形的螺旋部分210可具有多个凸脊 (ridge) 212 和凹槽 214。螺旋部分210可同时形成在第二换热管200的内表面和外表面上。可利用例如加 工辊(processing roller)来形成螺旋部分210的凸脊212和凹槽214。在第二换热管200的一端可形成第二流体入口 202，该第二流体入口 202可为圆 柱形，而在该第二换热管的另一端可形成第二流体出口 204，该第二流体出口 204可为圆柱 形。第二流体可被引入并流过第二流体入口 202，并可在热交换之后从第二流体出口 204排 出ο在该示例性实施例中，第二换热管200中的第二流体可以是两相流体。例如，第二 流体可在第二换热管200中从液态转化为气态。作为选择，提供到第二换热管200中的第 二流体也可以是单相流体。在该示例性实施例中，第二流体可具有不同于第一流体的第一温度的第二温度。 第一流体的第一温度可以高于第二流体的第二温度。作为选择，第一流体的第一温度可以 低于第二流体的第二温度。第二换热管200的螺旋部分210的节距W和由螺旋部分210形成的凸脊212与凹 槽214之间的高度差Hc对第一换热管100和第二换热管200的传热性能有重大影响。如 果螺旋部分210的高度差Hc和节距W未被最优化，则传热性能可能会降低或减弱。图3是示出根据一实施例的套管换热器中传热性能与螺旋部分的节距W之间的关 系的图表。在图3中，X轴标示螺旋部分210的节距W，Y轴标示传热性能。参照图3，随着螺旋部分210的节距W逐渐增大，图1中的套管换热器300的传热 性能反而降低。当螺旋部分210的节距W为约4至IOmm时，套管换热器300的传热特性本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种套管换热器，包括：第一换热管，其具有第一中空部分；以及第二换热管，其设置于所述第一换热管内并具有螺旋部分，在所述螺旋部分的内表面上形成有多个凸脊和凹槽。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金洪成，李尚烈，史容澈，李汉春，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR