[实用新型]一种双层套管式换热器

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能热利用技术领域，涉及一种换热器，具体涉及一种双层套管式换热器。

背景技术

目前太阳能储热水箱换热器主要有盘管式、套筒式和夹层式，其作为主流换热器各有优缺点。盘管式换热器承压能力好，但是仅能用于强制循环系统；同等换热面积下，套桶式换热器容积大，占用储热水箱有效容积多，换热效率低；夹层式换热器换热面积大，但是存在制造工艺复杂，承压能力差等问题，实际应用中使用压力不超过0.3MPa，只能用于压力较低的自然和强制循环系统。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种承压能力强，在减小换热器容积的同时能够增加换热面积的双层套管式换热器。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种双层套管式换热器，包括外套管和嵌套在外套管中的内套管，外套管和内套管之间的空腔相连通，外套管和内套管的顶端通过上封头密封，外套管和内套管的底部通过下封头密封，下封头上设置有冷工质水嘴和热工质水嘴；所述外套管和内套管之间的空腔与上封头、下封头、冷工质水嘴及热工质水嘴形成密闭夹层空间，且该密闭夹层空间中填充不冻换热工质。

所述热工质水嘴的顶部与上封头之间留有能够防止不冻换热工质膨胀的工作间隙。

所述冷工质水嘴和热工质水嘴通过下封头上开设的两个孔伸入外套管和内套管之间的空腔中。

所述上封头通过焊接连接在外套管和内套管的顶端，下封头通过焊接连接在外套管和内套管的底部。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型的双层套管式换热器，通过内套管、外套管、冷工质水嘴、热工质水嘴及上、下封头形成密闭夹层空间，并在密闭夹层空间中充装不冻换热工质，以内套管的内表面和外套管的外表面作为换热面进行换热，通过这种内外套管形成的密闭夹层结构，能够在减小换热容积的同时增加换热面积，采用这种夹层结构，使换热器能够承受的压力可达到1.2Mpa，同时能够满足自然循环和强制循环两种系统，通过进、出水嘴高低差距和对角设置，有效解决了夹层式换热器短路问题。该换热器设计巧妙，制造工艺简单。

进一步地，热工质水嘴的顶部与上封头之间留有能够防止不冻换热工质膨胀的工作间隙，该工作间隙可作为不冻换热工质的膨胀空间，有效解决了工质的热胀冷缩问题，系统可不用另加膨胀罐等设备。

进一步地，上、下封头与内、外套管通过焊接连接在一起，冷工质水嘴和热工质水嘴通过焊接与下封头密封连接，形成套管夹层式换热器，保证了系统的密封性，系统承压能力得到保证。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的结构剖视图。

其中：1为上封头；2为外套管；3为内套管；4为冷工质水嘴；5为热工质水嘴；6为下封头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1和图2，本实用新型，包括外套管2和嵌套在外套管2中的内套管3，外套管2和内套管3之间的空腔相连通，外套管2和内套管3的顶端通过上封头1密封，外套管2和内套管3的底部通过下封头6密封，下封头6开设有两个孔，冷工质水嘴4和热工质水嘴5通过下封头6上的这两个孔伸入外套管2和内套管3之间的空腔中；所述外套管2和内套管3之间的空腔与上封头1、下封头6、冷工质水嘴4及热工质水嘴5形成密闭夹层空间，且该密闭夹层空间中填充不冻换热工质。

优选地，热工质水嘴5的顶部与上封头6之间留有能够防止不冻换热工质膨胀的工作间隙，能够解决不冻换热工质热胀冷缩的问题，因此，系统可不用另加膨胀罐等设备。

本实用新型的双层套管式换热器，在工作时：

热工质通过热工质水嘴5进入换热器夹层内顶部，经换热后的冷工质通过冷工质水嘴4流出换热器；热工质在从换热器夹层顶部往底部流动的过程中通过外套管2外表面和内套管3内表面与换热器外部介质进行换热。