[发明专利]一种螺旋式热交换管

说明书

技术领域

本发明属于热交换技术领域，尤其涉及一种螺旋式热交换管。

背景技术

热交换管主要是用在将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，流体在热交换管内部流过进行热交换。热交换器是化工、石油、动力、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。热交换器中重要的一个部件就是热交换管，热交换管的换热效果也是换热器性能的重要保证。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器等，应用更加广泛。

现有强化热交换器种类有多种，如：螺旋管热交换器、波纹管热交换器等，因为结构上存在的缺陷，无法同时实现双侧的换热强化，最大限度的提高单位体积的热交换器换热能力，限制了其在对单位体积有高换热量要求的产品领域的应用。与专利200910199693.0相比较，不同之处在于，本发明利用藕节状螺旋结构作为热交换管为主体，不仅具备了上述专利的特征，而且利用藕节状的设计使得液体流过藕节状型腔过程中能够形成扰流，而螺旋状结构也为了更好的体现涡流的作用，中和液体在热交换过程中热量扩散的均匀性；最主要的是藕节状螺旋结构可大大增加热交换面积，提高热交换管的工作效率；在同等热量交换下减少热交换管长度，降低材料成本；减少占用空间。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种受热均匀、热交换率高、应用领域广泛的螺旋式热交换管。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。这种螺旋式热交换管，包括内管、外管，所述的内管为藕节状螺旋管，并由若干个藕节状型腔和孔隙构成，且该藕节状型腔与孔隙间呈交替分布结构一体焊接或压铸而成；所述的内管上的藕节状型腔的部分突出部位与外管的内壁间呈过盈配合连接，形成密封面，所述的内管上的藕节状型腔的部分凹陷部位与外管的内壁间为螺旋状结构，形成螺旋体，从而构成外管包裹内管的结构；所述的外管的外壁上包裹有保温层，在该保温层的外层上包裹有表层；所述的内管上的首尾两个藕节状型腔的中心位置上分别设置有内管进口与内管出口，并与内管相通；所述的外管的管壁上设置有外管进口与外管出口，并与螺旋体相通。

作为优选，所述的内管进口与外管出口位于同一端，内管出口和外管进口位于同一端。

作为优选，所述的由内管、外管构成的热交换管的结构设计为直管、U型管或螺旋管。

作为优选，所述的内管所采用的材质为铝、铜或不锈钢。

作为优选，所述的外管所采用的材质为PVC、铝或钢。

作为优选，所述的保温层所采用的材质为石棉或真空绝热一体材料。

本发明的有益效果为：

1、采用藕节状结构，与等距离等体积的热交换器相比，可增加热交换表面积20％，使得热交换效率提高近20％，采用藕节状结构所产生的扰流与螺旋体在外管内产生涡流配合可提高热交换效率10％以上，使得在热交换过程中外管和内管内的导热介质都能够在体热得到充分进行热交换，与普通热交换器相比提高热交换效率30％以上；

2、本发明结构紧凑，与普通热交换器相比，一般都使用直管或螺旋管让入容器内进行单一的冷却或加热，而本发明是冷热两种导热介质同时进行热交换是1:1的工作状态，使得两种导热介质充分发挥热效率，提高热交换率；

3、采用藕节状螺旋结构，可使得内部热交换介质产生扰流和涡流，使得热交换介质受热均匀，热量交换更加充分；

4、应用领域广泛，特别适用于热泵工作系统中，形成分体式结构，提高运行稳定性，减少使用空间，降低使用成本；

5、热交换的可控性，利用不同液体比热容的不同，在选择作为导热介质的时候，利用比热容的数值可控制内管或外管内导热介质的流速以达到所需要的温度或热量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A处放大结构示意图。

图3是图2的I处放大结构示意图。

附图中的标号分别为：1、内管；2、外管；3、密封面；4、螺旋体；5、保温层；6、表层；11、藕节状型腔；12、孔隙；13、内管进口；14、内管出口；21、外管进口；22、外管出口。

具体实施方式