太极式涡卷内胆换热器.pdf

1、10申请公布号CN102345989A43申请公布日20120208CN102345989ACN102345989A21申请号201110240163322申请日20110810F28D7/0020060171申请人宁波市哈雷换热设备有限公司地址315505浙江省奉化市西坞外向型科技园区金水路申请人宁波市哈雷主热交换器有限公司72发明人王福表戴丁军何昌宝54发明名称太极式涡卷内胆换热器57摘要本发明公开了一种太极式涡卷内胆换热器的内部结构，由管状的多节换热器主管首尾连续相接构成，上下平行设置。主管内设置有径向截面成太极图式的涡卷内胆，将管内空间分隔成相互交汇的两部分，通常在涡卷内胆内通入带热量

2、的流体，涡卷内胆外壁与主管管壁之间空间流动的是温度较低的冷流体。主管两端设有与太极图式涡卷内胆相适配的平面封头，主管尾端设有与下一节主管首端相连通的封闭式U形弯头。主管外壁头部设有冷流体进口，主管外壁尾部设有受热后的冷流体出口，该出口又与下一节主管头部的进口接驳连通。两种流体采取逆向流动方式。本产品加工制造相对容易，交换接触面积较大，换热效率较高，适合两种液体之间换热，也可作冷凝器使用。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页CN102346009A1/1页21太极式涡卷内胆换热器由外形为管状、成上下平行设置的若干节主管首尾连续相接构成，其

3、特征是所述的主管1内设置有径向截面成太极图式的涡卷内胆3，将管内空间分隔成相互交汇的两部分，所述主管1两端设有与太极图式的涡卷内胆3相适配的平面封头5，所述主管1尾端设有与下一节主管1首端相连通的封闭式U形弯头10，所述主管1头部的管壁2外设有流体B即冷流体进口4，主管1尾部外壁设有受热后的流体B出口11，该出口又与下一节主管1头部的流体B进口9接驳连通，在所述主管1两端焊接有法兰8，用于与U形弯头10两端连接及与供流体A即热流体进出的进流管7和出流管6的连接。2根据权利要求1所述的太极式涡卷内胆换热器，其特征是所述太极图式的涡卷内胆3是用耐腐蚀的金属薄板用特制模具卷成，薄板的宽度与主管1长度

4、相同，涡卷内胆3尾部开口缝用不锈钢焊接封闭，在涡卷内胆3的内外壁中设置了若干支撑片12并焊接固定。3根据权利要求1所述的太极式涡卷内胆换热器，其特征是所述平面封头5用较厚的耐腐蚀的金属板制成，用线切割工艺切割出与涡卷内胆3径向截面相适应的螺旋状槽孔14，用不锈钢将涡卷内胆3与平面封头5的槽孔14内侧焊接密封，平面封头5的外圆与主管1头、尾端的管壁2内侧用不锈钢焊接密封。权利要求书CN102345989ACN102346009A1/2页3太极式涡卷内胆换热器技术领域0001本发明涉及流体介质间的间壁式热交换设备领域，具体指一种太极式涡卷内胆换热器。背景技术0002换热器作为一种热量传递设备在工业

5、上有着广泛的应用。它的种类很多，其主要功能是传递热能，当然作为冷却用的冷凝器也属于换热器的范畴。换热器中冷热两种流体虽不直接接触，但可通过隔离层把热量从温度高的流体传给温度低的流体。因此在设计换热器时要尽量使两种流体间的接触面增大。换热器中流体接触面最大的要数波纹板式换热器，其流体的互相接触单位体积直径小到只有几个毫米。因此其热交换效果也最好。但其加工难度相对也较大。有人设计了一种涡卷换热器，但从结构上看来，交换系统管子呈辐射形或渐开线形，因此加工制造还显得有一定难度。还有一种加工制造较容易的列管式换热器，主要是作为冷凝器用，其实就是多根管子并列成束排列，所以换热面积也不是很大。针对现有技术，

6、设计一种换热时接触面积相对较大、制造加工相对容易的换热器显得很有必要。发明内容0003本发明的目的是向化工、食品饮料、制药等行业提供一种全新理念的流体间壁式热交换装置，本装置加工制造相对容易，热交换效率相对较高。0004本发明解决技术问题的技术方案是太极式涡卷内胆换热器由外形为管状的多节主管首尾连续相接构成，若干节主管成上下平行设置。所述主管内设置有径向截面成太极图式的涡卷内胆，将管内空间分隔成相互交汇的两部分，通常在涡卷内胆中通入带热量的热流体简称流体A下同，涡卷内胆外与主管管壁之间空间流动的是温度较低的冷流体简称流体B下同。所述主管两端设有与太极图式的涡卷内胆相适配的平面封头，所述主管尾端

7、设有与下一节主管首端相连通的封闭式U形弯头。所述主管头部外壁设有流体B进口，主管尾部外壁设有受热后的流体B出口，该出口又与下一节主管头部外壁的进口接驳连通，依次类推，直至达到预定的总交换面积为佳。流体B与流体A通常采取逆向流动方式。所述主管两端焊接有法兰，用于与U形弯头两端连接及与供流体A即热流体进出的进流管、出流管的连接。0005所述太极图式的涡卷内胆是用耐腐蚀的双层金属薄板用特制模具卷成，薄板的宽度与主管长度相同，涡卷内胆两边的开口缝用不锈钢焊接封闭，为了控制涡卷内胆的内外空间间隔均匀一致，在其内外壁上设置了若干支撑片并预先在涡卷成型前焊接牢固。0006所述平面封头用较厚的耐腐蚀金属板制成

8、，用线切割工艺割出与涡卷内胆径向截面相适应的螺旋状槽孔，用不锈钢将涡卷内胆与平面封头槽孔内侧焊接密封，平面封头的外圆与主管头尾的管壁内侧用不锈钢焊接密封。0007本发明的优点是加工制造相对容易，换热器主管的单体长度及主管数量可根据需要计算确定。由于冷热两种流体隔着间壁成相互“拥抱”状态，两种流体间壁接触面相对较说明书CN102345989ACN102346009A2/2页4大，因此换热效率也相对较高。适合两种液体介质间换热，当然也可作冷凝器使用。附图说明0008图1是本发明的总体结构示意图，0009图2是图1中AA向剖视即涡卷内胆的径向截面放大图；0010图3是本发明中与涡卷内胆相适配的平面封

9、头示意图其中螺旋状黑色部分表示螺旋状槽孔；0011图中各部名称及标记1主管、2管壁、3涡卷内胆、4流体B进口、5平面封头、6出流管、7进流管、8连接法兰、9流体B进口、10U形弯头、11流体B出口、12受热后流体B终出口、13支撑片、14槽孔。具体实施方式0012实施例如图1至图3所示，本发明是一款四节主管的太极式涡卷内胆换热器，成上下平行设置。在每节主管1内设置有径向截面成太极图式的涡卷内胆3，将管内空间分隔成相互交汇的两部分。所述太极图式的涡卷内胆3是用耐腐蚀的双层金属薄板用特制模具卷成。薄板的宽度与主管1的长度相同，涡卷内胆3的两边开口缝用不锈钢焊接封闭形成盲端。为了控制涡卷内胆3内外空

10、间的间隔距离均匀一致，在内壁及涡卷内胆3中设置了若干支撑片13，并预先在涡卷成型前焊接牢固。主管1两端设有与太极图式的涡卷内胆3相适配的平面封头5。平面封头5用较厚的耐腐蚀的金属板制成，用线切割工艺割出与涡卷内胆3径向截面相适应的螺旋状槽孔14，用不锈钢焊条将涡卷内胆3两端与平面封头5的槽孔14内侧焊接密封；平面封头5的外圆与主管1的头、尾端的内壁用不锈钢焊接密封。第一节主管1的尾端用U形弯头10与第二节主管1首端相接，依次类推，使流体成回形针式的路线流动。通常将换热过程设计成两种流体逆向流动，因此在第一节主管1尾部外壁设有受热后流体B的出口11，该出口11又与下一节主管1的进口9接驳连通。涡

11、卷内胆3内通入流体A，涡卷内胆3外与主管1的管壁2之间空间流动的是温度较低的流体B。0013换热进行时，带热量的流体A从最末一节主管1的进流管7进入，先经过平面封头5进入主管1中的涡卷内胆3内，从主管1的另一端经平面封头5流出，通过U形弯头10，进入下一节主管1的涡卷内胆3内。而流体B从第一节主管1的流体B进口4进入到涡卷内胆3的外壁与管壁2之间的空间，经与涡卷内胆3内的流体A隔着金属薄板相互“拥抱”以后，流体A便将热量传给隔壁的流体B，然后流体A从第一节主管1的首端出流管6流出，受热后的流体B从受热后流体B终出口12流出，换热过程即告结束。0014本申请人强调如果本领域的技术人员将本发明改为流体A、流体B同向流动；或在涡卷内胆内流动的是流体B，而在涡卷内胆外流动的是流体A；或将主管、涡卷内胆及U形弯头径向截面改成方形，仍属于本发明的保护范围。说明书CN102345989ACN102346009A1/1页5图1图2图3说明书附图CN102345989A