[实用新型]一种蜗旋管换热器

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种蜗旋管换热器，属于热交换器的节能增效技术领域。

背景技术

目前，热交换器的应用越来越广泛，特别是在大型中央空调等领域的应用。但不少场合换热器的体积较大，不便于安装。应用较多的为管壳式换热器，但管壳式换热器的换热效率相对较低，成本高昂。而本技术的推广应用将改变不少领域热交换器的使用现状，使其更紧凑、效率更高，能耗更低。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种结构紧凑、换热效率高的蜗旋管式换热器，微小通径换热芯体为多根微小通径金属管并联绕制而成的换热体，其换热主体为集束式蜗旋管。采用了如下的技术方案：

一种蜗旋管换热器，包括有壳体，壳体内套接有第一工质内管和第一工质外管，沿着第一工质内管的长度方向依次连接有多个蜗旋状的盘管，盘管的一端与第一工质内管连通，另一端与第一工质外管连通；在所述的壳体上还设置有第二工质进口和第二工质出口。

进一步，所述的盘管之间相互平行。

进一步，所述的盘管的材质是紫铜、铝等导热系数较高的材料。

进一步，所述的盘管的外径小于3 mm。

进一步，相邻两块盘管在盘管所处的平面上的投影不重合。

有益效果

    本发明通过使用微小通径换热管，使换热管单位体积、质量的内、外表面增加；同时换热器的体积小型化、轻量化，减少换热器的成本；微小通径换热管为集束式蜗旋管，蜗旋运动具有很强的强化传热作用，其外表面工质流经其表面时，快速横向冲刷换热面，使得温度边界层不会增长，从而减低热阻，提高换热器单位面积的换热量，从而使设备工作效率得到了提高。

附图说明

图1是换热器的立体结构图；

图2是换热器的侧视图；

图3是换热器的整体内部结构示意图；

图4是蜗旋管的俯视图；

图5是蜗旋管与第一工质外管连接后的外部结构示意图；

图6是在安装过程时，第一工质内管、第二工质内管和盘管之间的连接结构示意图；

图7是盘管的一种改进结构的示意图。

其中，1、壳体；2、第二工质进口；3、第一工质外管；4、第二工质出口；5、第一工质内管；6、盘管。

具体实施方式

如图1，该蜗旋管换热器从整体上看，包括有外部的壳体1；如图2，在壳体1的上、下两端的侧壁上，安装有第二工质进口2和第二工质出口4；如图3，在壳体1的中部套接有第一工质内管5，第一工质内管5的四周由上至下连通有相互并联的蜗旋状的盘管6；盘管6的平面形状如图4所示，在盘管6中部是管道的一个开口，这个开口与第一工质内管5相连通，在经过多次旋转之后，在盘管6的外侧是管道的另一个开口；这些盘管6相互地重叠地排布，如图4和图5所示，盘管6的外侧的开口与第一工质外管3相连通，第一工质外管3套接于壳体1内。

该换热器可以通过下列方法进行安装，如图6所示，其中，首先要将微小通径金属管平行铺开（未卷曲的盘管6），然后其与第一工质外管3和第一工质内管5焊接好，其中各微小通径的金属管间不搭焊、漏焊，形成一个全并联完整的第一工质的流动通道。再将上述做好的管路绕成蜗旋线型；将第二工质进口2、第二工质出口4与壳体1焊接，形成一个筒体；然后将盘管6连同第一工质内管5、第一工质外管3整体装入壳体1，同时装好外套筒盖子，同时将第一工质内管5、第一工质外管3与盖子之间密封。保证所有焊接点以及密封垫不泄露。

以热泵机组冷凝器为例，在使用时，经压缩机做功产生的高温高压过热制冷剂蒸汽由第一工质内管5进入盘管6，同时冷却水由第二工质进口2进入蜗旋管换热器中。在蜗旋管换热器内，冷却水流经盘管6时，因微小通径紫铜管的外径一般小于3mm，曲率已很大，而蜗旋外形曲率较大且靠近中心其曲率愈大，使水在换热管外表面形成的速度、温度边界层均不能增长，破坏了边界层的生成，减小换热热阻，增强换热效率；同时制冷剂在盘管6内可以充分的接触到换热面，增强换热效果。使制冷剂得到充分的冷却，再经第一工质外管3流出，冷却水则经过充分换热得到较大的温升，由第二工质出口4流出。这样完成一个冷却过程。

同时，小通道换热芯体增强了单位面积（单位体积）的换热能力，在相同换热量的情况下，换热面积（体积）可以减小，从而也可以降低换热器的成本。换热效率的提高，可以是系统的换热更充分，从而可以降低系统的功耗而达到节能减排的目的。

本实施例中的蜗旋管换热器也可以进一步地改进，相邻两块盘管在盘管所处的平面上的投影不重合。可以参考图7，上、中、下三层的盘管之间是相互的错开，这样就可以保证第二工质在壳体内沿着盘管流动时，从上一层的盘管流到下一层的盘管时，流动方向上会受到下一层盘管的直接的干扰，不能正向直接流过，进一步地提高了湍流，使传热效果提高。