工质流动通道尺寸渐变的壳管式换热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种工质流动通道尺寸渐变的壳管式换热器，旨在提供一种能够强化换热效果，减小换热器的尺寸和重量，减少金属材料消耗的换热器。包括壳体、两个封头、两个管板、多个竖直方向并列设置的换热扁管，每根换热扁管内部分别有多个竖直方向排列的管内通道，每根换热扁管的管内通道两端分别与分流室和汇集室连通形成制冷剂的流动通道；沿制冷剂比容减小的方向相邻排列的换热扁管管内通道的直径逐渐减小；壳体的上部有向壳体内部喷淋的喷头。该换热器采用具有不同直径的内部管内通道、并列放置的竖直换热扁管，管外流体通过喷头喷淋在换热扁管外，能够强化换热效果，减小换热器的尺寸，减少金属材料的消耗，降低成本，节约能源。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及制冷
，特别是涉及一种工质流动通道尺寸渐变的壳管式换热器。
技术介绍
目前，制冷剂在换热管内流动的壳管式换热器采用多根平行设置的尺寸相同的换热管穿过管板的管孔，每根换热管的两端分别与封头内的分流室和汇集室连通形成制冷剂的流动通道。由于制冷剂在换热管内与管外流体热量交换的过程中比容发生变化，为了适应制冷剂比容的变化，通常通过封头上的分隔板分隔出与分流室和汇集室连通的不同换热管数量，以改变制冷剂流动的总体换热通道。由于换热管数量较多，造成壳体直径较大。此 夕卜，如果换热管较长、需设置支撑板，为提高管外流体的对流换热系数，又需设置折流板，结果使有效的换热面积减小，为保证换热面积，换热器的整体长度增加，外形尺寸增大，占地增多，消耗材料增多，重量增大。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能够强化换热效果，减小换热器的尺寸和重量，减少金属材料消耗的壳管式换热器。为实现本技术的目的所采用的技术方案是一种工质流动通道尺寸渐变的壳管式换热器，包括圆筒状的壳体、两个封头、两个管板、多个竖直方向并列设置的换热扁管，每根换热扁管的两端分别与两个管板焊接，所述壳体的两端分别通过管板与相应的封头密封连接，每个封头与相对应的管板之间分别通过隔板分隔有分流室和汇集室；每根换热扁管内部分别设置有多个竖直方向排列的管内通道，每根换热扁管的管内通道两端分别与分流室和汇集室连通形成制冷剂的流动通道；沿制冷剂比容减小的方向相邻排列的换热扁管管内通道的直径逐渐减小；一端的封头上设置有与相应分流室连通的制冷剂液体进出口，所述制冷剂液体进出口上连接有制冷剂液体进出接管，另一端的封头上设置有与汇集室连通的制冷剂气体进出口，所述制冷剂气体进出口上连接有制冷剂气体接管；所述壳体的上部设置有向壳体内部喷淋的喷头，所述喷头的流体进口与管外流体进口接管连接，所述壳体的下部设置有管外流体出口接管。每根换热扁管的每个管内通道内加工有内翅。每根换热扁管的管外加工有波纹。所述管外液体进口接管与喷头之间设置有液体分配器，所述喷头为多个，所述液体分配器的上端与所述管外液体进口接管连接，所述液体分配器的下端分别与每个喷头的进水端连接。所述壳体与管板、壳体与管外流体的出口接管、壳体与喷头之间分别为焊接连接。与现有技术相比，本技术的有益效果是I、本技术的壳管式换热器采用具有不同直径的管内通道、并列放置的竖直换热扁管，管外流体通过位于上部的喷头喷出，均匀地喷淋在换热扁管外，能够强化换热效果，减小换热器的尺寸，减少金属材料的消耗，降低成本，节约能源。2、本技术的壳管式换热器中，每根换热扁管的内部管内通道内加工有内翅，可以强化制冷剂的换热效果。3、本技术的壳管式换热器中，换热扁管的外表面压制出波纹，能够增强换热管外流体流过的扰动，强化管外流体的换热。4、本技术的壳管式换热器中，所述壳体与管板、壳体与管外流体的出口接管、壳体与喷头之间分别为焊接连接，能够有效地防止泄漏。5、本技术的壳管式换热器中，换热扁管竖直设置，由于本身具有的刚性，不会发生下垂变形，不设置支撑板，管外流体通过喷头喷入壳管空间，不设置折流板，不影响换热面积，外形尺寸小，重量轻。6、本技术的壳管式换热器中，每根换热扁管内部管内通道的直径根据气体比容的变化而变化，对于水冷却式冷凝(冷却)器，在制冷剂气体凝结(冷却)的过程中，随着比容逐渐减小，换热管的直径逐渐缩小，能够减少金属消耗，降低产品成本。对于冷却水的蒸发器，在制冷剂的蒸发气化过程中，随着比容的逐渐增大，换热管的直径随之增大，能够减少流动损失，降低压力比，减少耗功，提高制冷系统的性能。附图说明图I所示为本技术工质流动通道尺寸渐变的壳管式换热器的内部轴向剖视图；图2所不为A-A首I]视图；图3所示为管板结构示意图；图4所示为B-B向视图；图5所示为C-C向视图。图中1.封头，2.连接螺栓，3.液体分配器，4.管外流体进口接管，5.喷头，6.壳体，7.封头，8.制冷剂气体接管，9.连接螺栓，10.管板，11.管外流体出口接管，12.管板，13-1，换热扁管，13-2.换热扁管，14-1.换热扁管，14-2.换热扁管，15-1.换热扁管，15-2.换热扁管，16.管内通道，17-1.换热扁管安装孔，17-2，换热扁管安装孔，18-1.换热扁管安装孔，18-2.换热扁管安装孔，19-1.换热扁管安装孔，19-2.换热扁管安装孔，20-1.制冷剂液体进出口，20-2.制冷剂液体进出口，21-1.第一隔板，21-2.第一隔板，22-1.第一分流室，22-2.第一分流室，23.第三分流室，24-1.第二分流室，24-2.第二分流室，25-1.第二隔板，25-2.第二隔板，26.制冷剂气体进出口，27.气体汇集室，28.制冷剂液体进出接管。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。本技术工质流动通道尺寸渐变的壳管式换热器的示意图如图I-图2所示，包括圆筒状的壳体6、两个封头I和7、两个管板12和10、多个竖直方向并列设置的换热扁管，每根换热扁管均由铝材挤压而成，并在内部形成多个管内通道。每根换热扁管的两端分别与两个管板焊接。所述壳体6的一端通过管板12与封头I密封连接，具体为壳体6与管板12焊接，管板12与封头I之间通过连接螺栓2和密封垫密封连接。壳体6的另一端通过管板10与封头7密封连接，具体为壳体6与管板10焊接，管板10与封头7通过连接螺栓9和密封垫密封连接。分流室和汇集室的设置可以采用现有技术的方法。封头I与管板12之间通过隔板分隔有至少两个分流室，封头7与管板10之间分隔有汇集室和分流室，可以根据不同的换热量的大小，调整两个封头内隔板的位置，调整被分隔的竖直换热扁管的数量，可以设置不同的流程数。每根换热扁管内部分别设置有多个竖直方向排列的管内通道16,每根换热扁管的管内通道两端分别与分流室和汇集室连通形成制冷剂的流动通道。沿制冷剂比容减小的方向相邻排列的换热扁管内部管内通道的直径逐渐减小。一端的封头I上设置有与相应分流室连通的制冷剂液体进出口，所述制冷剂液体进出口上连接有制冷剂液体进出接管28，另 一端的封头7上设置有与汇集室连通的制冷剂气体进出口，所述制冷剂气体进出口上连接有制冷剂气体接管8。所述壳体6的上部设置有向壳体内部喷淋的喷头5，所述喷头5的流体进口与管外流体进口接管4连接，所述壳体6的下部设置有管外流体出口接管11。所述壳体6与管板12和10、壳体6与管外流体的出口接管11、壳体6与喷头5之间分别为焊接连接，以便于有效的防止泄漏。为了强化换热效果，每根换热扁管的每个管内通道内加工有内翅。每根换热扁管的管外加工有波纹。所述管外液体进口接管4与喷头5之间设置有液体分配器3，所述喷头为多个，所述液体分配器3的上端与所述管外液体进口接管4连接，所述液体分配器的下端分别与每个喷头的进水端连接。以下以制冷剂管内流程为三个流程的壳管式换热器为实施例进行详细说明。壳体6内部的换热扁管分布不意图如图2所不,壳体内设置有三组管内通道竖直排列的换热扁管13-1与13-2、14-1与14-2、15-1与15_2，换热扁管13_1与13_2结构相同，换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工质流动通道尺寸渐变的壳管式换热器，其特征在于，包括圆筒状的壳体、两个封头、两个管板、多个竖直方向并列设置的换热扁管，每根换热扁管的两端分别与两个管板焊接，所述壳体的两端分别通过管板与相应的封头密封连接，每个封头与相对应的管板之间分别通过隔板分隔有分流室和汇集室；每根换热扁管内部分别设置有多个竖直方向排列的管内通道，每根换热扁管的管内通道两端分别与分流室和汇集室连通形成制冷剂的流动通道；沿制冷剂比容减小的方向相邻排列的换热扁管管内通道的直径逐渐减小；一端的封头上设置有与相应分流室连通的制冷剂液体进出口，所述制冷剂液体进出口上连接有制冷剂液体进出接管，另一端的封头上设置有与汇集室连通的制冷剂气体进出口，所述制冷剂气体进出口上连接有制冷剂气体接管；所述壳体的上部设置有向壳体内部喷淋的喷头，所述喷头的流体进口与管外流体进口接管连接，所述壳体的下部设置有管外流体出口接管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宁静红，刘圣春，郭宪民，叶庆银，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：实用新型
国别省市：