[实用新型]螺旋盘管式换热装置

说明书

技术领域

本发明属于一种不同温度介质间进行热交换的装置，具体地说是一种螺旋盘管式换热装置。

背景技术

在能源、石油、化工等行业及居民日常生活中都会用到热交换装置，现有热交换装置包括管壳式、套管式、螺旋板式等，换热器按其冷热流体相互间的流动方式来分，包括顺流、逆流、交叉流等方式；按冷热流体各自的流动方式可分为管内直流、波流、旋流，管外绕流、折流、旋流等。其中，冷热流体相互逆流且各自旋流为换热效果较理想的一种方式，螺旋板式换热器就属于此类，如中国发明专利ZL992082013公开了一种“螺旋板换热器”，由冷、热媒进出口与螺旋式卷曲的换热板构成，在其结构中有冷媒、热媒两个螺旋通道，冷热媒间可逆流换热，但螺旋板式换热器存在如下弊病：

①对换热板的强度要求较高，厚度要求是：一般碳钢板为4mm，不锈钢板为3mm，承压能力有限，另因体大量重，耗材严重，且影响换热效率，导致能源浪费；

②两通道内存在压差时，压力小的一侧的螺旋板在强度上也需按照压力大的一侧进行设计，这种情况导致压差过大时，存在材料浪费现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种螺旋盘管式换热装置，螺旋盘管内为一介质通道，管外壁与壳体间形成另一螺旋介质通道，要进行热交换的两介质相互逆向、旋流换热。该换热装置较之螺旋板换热器在不增加管道长度的前提下，换热面积大大增加，换热效率、能源利用度提高，管壁厚度减小，结构紧凑、体小质轻，承压能力高，密封效果好，不发生串流现象。

本发明要解决上述的技术问题，是通过以下的技术方案得以实现的：

一种螺旋盘管式换热装置，包括带有一次介质进、出口与二次介质进、出口的筒体，筒体内设有中心管、以中心管为轴心呈螺旋渐开状的螺旋盘管，螺旋盘管于轴心一端与中心管相连通，所述螺旋盘管有至少两根，管间并排无隙设置成螺旋盘管组，位于螺旋盘管组边缘处的两根外端螺旋盘管分别于垂直于中心管的外侧壁处与筒体相应处的内壁间无隙固定联接；螺旋盘管组的外壁与筒体内壁间为一螺旋渐开状管外通道；由螺旋盘管组与中心管组成螺旋渐开状管内通道；管内通道与管外通道其中之一接于一次介质的进、出间口间，相应地另一通道接于二次介质的进、出间口间。

作为本发明的优化，所述相邻螺旋盘管间于它们的螺旋渐开线的相应螺旋圈处焊接固定。

所述螺旋盘管组的螺旋盘管相互错置地与中心管相接通。

位于螺旋盘管组边缘处的两根外端螺旋盘管各自的螺旋渐开线的圈间固定联接有圆钢，即该两根外端螺旋盘管各自的螺旋渐开线的圈间缝隙处设有一螺旋渐开状的圆钢，该两根外端螺旋盘管分别与相应圆钢固联为一无隙环形盘面。

所述圆钢与外端螺旋盘管间焊接固定。

本发明的工作过程：进行换热的两种温度不同的介质分别于入口处通入，并于各自的旋流通道中进行逆流热交换，并经介质出口流出。管内宜通高温、高压流体，相应地管外宜通低压、低温的流体。该换热装置可用气-气、液-液、气-液间的热交换。

本发明的结构特点是：

①管内通道与管外通道均为螺旋渐开状流体通道，可实现一次介质与二次介质均可逆向、旋流前进，进行热交换。该换热装置较之螺旋板换热器在不增加管道长度的前提下，因换热面积大大增加，且因为是逆流热交换，故换热效率、能源利用度提高；管壁厚度减小，结构紧凑、体小质轻，承压能力高。

②相邻螺旋盘管间焊接固定，密封效果好，不发生串流现象。

③螺旋盘管相互错置地与中心管相接通，可保证中心管的受力均匀，不易出现漏点，从而不发生串流现象。强度不受影响，

④外端螺旋盘管螺旋渐开线的圈间固联圆钢，圆钢的直径为圆间间距，用于保证管外通道的径向尺寸。环形盘面的内环为中心管的外径处。

⑤圆钢与外端螺旋盘管间焊接固定，可进一步保证密封效果与整个螺旋体的强度、承压能力，不易变形，延长使用寿命。

⑥适用于两通道压差大的情况，由于螺旋盘管承压能力高，所以管内通高压介质，管外通低压介质。

综上，本发明与现有技术相比其所取得的技术进步在于：两介质于各自的螺旋状通道内逆流行进实现换热，较之螺旋板换热器在不增加管道长度的前提下，换热面积大大增加，换热效率、能源利用度提高，管壁厚度减小，结构紧凑、体小质轻，承压能力高，密封效果好，不发生串流现象。

本发明适用于能源、石油、化工、日常生活等领域，可作为锅炉、热水器、冷却塔等器件的热交换装置，也可单独使用，用来使不同温度的两流体间的热交换。

本发明下面将结合说明书附图及具体实施例作进一步详细说明。