[实用新型]一种缠绕管式锥形内凸胞换热器

说明书

本实用新型公开了一种缠绕管式锥形内凸胞换热器，包括壳体、芯管及缠绕管束，所述芯管设置在壳体中心位置处，且芯管一端设有尾气进口，另一端设有尾气出口，所述缠绕管束沿轴向螺旋缠绕在芯管的外壁上，所述缠绕管束设有两根，包括换热管一及换热管二，所述换热管一及换热管二的内壁沿水流方向设有锥形凸胞，从而提高换热效果。本实用新型的有益效果是：换热器中缠绕管采用螺旋结构，有利于湍流发展，并能产生强烈的二次环流，强化了管内换热效率；壳程换热空间结构较复杂，流体冲刷螺旋管束进行换热，由于相邻缠绕管网之间缠绕方式相反，增强了壳程流体的扰动，而且与管内流体构成叉流换热方式，有效增大冷热源间的传热温差。

技术领域

本实用新型涉及工业换热设备技术领域，具体涉及一种缠绕管式锥形内凸胞换热器。

背景技术

换热器由于其结构坚固、使用弹性大、适应性强等特点在化工、石油、电力等方面应用广泛,随着微电子、医疗、航空航天等方面的特殊要求而向小型化发展,其在设计方法、结构形式、材料参数等方面均有很大的上升空间。现阶段对于列管式换热器的研究多从管内对流换热强化入手,其机理主要是:在进行换热时,热阻主要集中在边界层,强化换热的关键是要减薄或破坏边界层,达到强化换热的目的。

缠绕管式换热器是一种特殊的管壳式换热器，是20世纪初在管壳式换热器的基础上发展起来的高效换热结构。缠绕管式换热器结构紧凑、整体换热系数高、承压能力较强，广泛应用于LNG、重烷烃液化分离以及液氮洗等装置中。近年来，由于缠绕管式换热器的良好换热性能，在石油化工等行业的应用愈加广泛，对其传热特性的研究获得了更多学者关注。如何进一步改善管程和壳程的换热性能，以获得更紧凑的结构；如何进一步创新换热器结构，以适应越来越多工业领域的应用；以及进一步优化新型换热器传热的计算模型，均是换热器传热研究的重要内容。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本申请的目的在于提供一种缠绕管式锥形内凸胞换热器。

本实用新型的技术方案如下：

一种缠绕管式锥形内凸胞换热器，其特征在于，包括壳体、芯管及缠绕管束，所述芯管设置在壳体中心位置处，且芯管一端设有尾气进口，另一端设有尾气出口，所述缠绕管束沿轴向螺旋缠绕在芯管的外壁上，所述缠绕管束设有两根，包括换热管一及换热管二，所述换热管一及换热管二的内壁沿水流方向设有锥形凸胞，从而提高换热效果。

所述的一种缠绕管式锥形内凸胞换热器，其特征在于，所述换热管一与换热管二呈螺旋对向并管绕制在芯管的外壁上。

所述的一种缠绕管式锥形内凸胞换热器，其特征在于，所述换热管一上两端分别设有进水口一、出水口一，且进水口一位于芯管上端，出水口一位于芯管下端；所述换热管二两端分别设有进水口二、出水口二，且进水口二位于芯管下端，出水口二位于芯管上端。

所述的一种缠绕管式锥形内凸胞换热器，其特征在于，所述换热管一及换热管二内的锥形凸胞设置在管件内壁的相对两侧，且采用对排或错排分布设置。

本实用新型的有益效果是：

1）换热器中缠绕管采用螺旋结构，有利于湍流发展，并能产生强烈的二次环流，强化了管内换热效率；壳程换热空间结构较复杂，流体冲刷螺旋管束进行换热，由于相邻缠绕管网之间缠绕方式相反，增强了壳程流体的扰动，而且与管内流体构成叉流换热方式，有效增大冷热源间的传热温差。

2）换热器中缠绕管内壁设置锥形内凸胞结构结合，大大增加了换热量和换热效率。

3）缠绕式换热器的设计不仅能够有效降低能耗，而且还能够有效降低装置的占据空间。

附图说明

图1为本实用新型缠绕式换热器示意图；

图2为本实用新型凸胞换热管几何模型示意图；

图3为本实用新型对排凸胞换热管示意图；