同軸體組合換熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及換熱器領(lǐng)域，具體是一種同軸體組合換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前常用換熱器有列管換熱器、螺旋板換熱器、板式換熱器和熱管換熱器等幾種類型，每種類型的換熱器都有優(yōu)缺點(diǎn)，列管換熱器制造工藝比較復(fù)雜，特別是管板和筒體法蘭制造成本較高，光管流道長度短并易形成層流，影響傳熱效果和容易結(jié)垢；螺旋板換熱器結(jié)構(gòu)緊湊，不形成層流，不易結(jié)垢，但焊接工作量太大，制造完工后，通道內(nèi)的異物不易清理干凈，使用環(huán)境受限，另螺旋板既受內(nèi)壓又受外壓，隨直徑增加承壓能力急劇下降，由此限制了換熱面積不能太大，否則必須增加板厚，導(dǎo)致制造成本大大增加；板式換熱器為可拆式板片換熱器，液-液換熱時(shí)有比較優(yōu)勢，但耐垢性較差，對板片間的密封條要求很高，否則易泄露；熱管式換熱器在煙氣余熱回收方面有比較優(yōu)勢，相對體積較大，兩相介質(zhì)間的管板制造、安裝、密封比較困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種同軸體組合換熱器，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0005]同軸體組合換熱器，其特征在于:包括有換熱器筒體，換熱器筒體的筒壁上安裝有多個(gè)管口，換熱器筒體兩端筒口分別連接有封頭，且換熱器筒體兩端筒口內(nèi)分別同軸安裝有圓形分隔板，換熱器筒體內(nèi)同軸安裝有圓形阻尼板，換熱器筒體內(nèi)還設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)螺旋通道同軸換熱體，所述螺旋通道同軸換熱體包括中心管，以及從內(nèi)至外依次同軸套在中心管外的多層同軸管子，所述中心管及多層同軸管子外壁上分別繞焊有螺旋體，以中心管作為第一層管子，中心管外的多層同軸管子依次為第二層、第三層……第N層管子，其中第N-1層管子與第N層管子兩端之間分別密封焊接有端封圓環(huán)，從而在第N-1層管子與第N層管子之間形成密封腔，第N-2層管子與第N-1層管子兩端之間分別敞開，其中N為3 2的偶數(shù)，相鄰密封腔之間的管子兩端之間焊接有連通相鄰密封腔的短管，且短管直徑從內(nèi)向外依次增大；所述螺旋通道同軸換熱體與換熱器筒體共中心軸線，且螺旋通道同軸換熱體在筒體內(nèi)穿過圓形阻尼板，螺旋通道同軸換熱體的兩端分別支撐在圓形分隔板中。
[0006]所述的同軸體組合換熱器，其特征在于:換熱器筒體上分別設(shè)置有連接管口，連接管口既可以是法蘭連接也可以是螺紋連接。
[0007]所述的同軸體組合換熱器，其特征在于:所述螺旋體為斷面為矩形的扁鋼帶或斷面為圓形的圓鋼制成，螺旋體材質(zhì)與同軸管子材質(zhì)相同。
[0008]所述的同軸體組合換熱器，其特征在于:所述圓形分隔板上開有若干個(gè)相同直徑的安裝孔，安裝孔的直徑比螺旋通道同軸換熱體的外徑大1?2_左右，安裝孔的數(shù)量和排列形式由螺旋通道同軸換熱體的數(shù)量和排列方式確定，圓形分隔板安裝在換熱器筒體內(nèi)的兩端筒口內(nèi)，圓形分隔板的外圓周與換熱器筒體內(nèi)側(cè)壁焊牢并密封，圓形分隔板上的安裝孔的孔壁分別與螺旋通道同軸換熱體兩端的外圓周焊牢并密封，兩圓形分隔板的外側(cè)與兩封頭的內(nèi)側(cè)分別形成同一介質(zhì)的進(jìn)口腔和出口腔。
[0009]所述的同軸體組合換熱器，其特征在于:所述圓形阻尼板上開有若干個(gè)相同直徑的安裝孔，安裝孔的數(shù)量和排列方式與圓形分隔板完全一樣，圓形阻尼板安裝在換熱器筒體內(nèi)兩圓形分隔板中間位置，螺旋通道同軸換熱體穿過圓形阻尼板上的安裝孔，且圓形阻尼板上的安裝孔與螺旋通道同軸換熱體之間的裝配間隙為0.5?1_，圓形阻尼板外圓周與換熱器筒體內(nèi)壁焊接固定，圓形阻尼板的外圓周上開有一個(gè)排放小缺口，圓形阻尼板兩側(cè)與兩端圓形分隔板內(nèi)側(cè)分別形成另一介質(zhì)的出口集聚腔和進(jìn)口集聚腔。
[0010]本發(fā)明中的同軸體組合換熱器特征是用螺旋通道同軸換熱體兩端的徑向短管和中間的圓形阻尼板，最簡單地把多個(gè)螺旋通道同軸換熱體并聯(lián)互通，為同軸體組合換熱器有較大換熱能力、較高耐壓能力、較低制造成本、較小安裝空間、較長使用壽命的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了條件；螺旋通道同軸換熱體管子可以根據(jù)不同介質(zhì)的腐蝕性選用不同的耐蝕材料或做表面耐蝕處理，以延長同軸體組合換熱器的使用壽命；根據(jù)壓力容器的設(shè)計(jì)理論無論是受內(nèi)壓還是受外壓筒體(特別是受外壓筒體)，在材質(zhì)和壁厚不變的情況下，其許用壓力隨直徑的增加而急劇下降，所以螺旋通道同軸換熱體的外徑在200_以內(nèi)，用并聯(lián)的方式滿足不同流量和換熱面積的要求；分隔板外側(cè)的介質(zhì)自一端分隔板外側(cè)與封頭內(nèi)側(cè)空間經(jīng)所有螺旋通道同軸換熱體敞開腔流道流向另一端分隔板外側(cè)與另一端封頭內(nèi)側(cè)空間流出換熱器殼體；分隔板內(nèi)側(cè)的介質(zhì)自阻尼板與分隔板內(nèi)側(cè)的空間經(jīng)所有焊接短管口沿所有螺旋通道同軸換熱體密封腔流道流向另一端焊接短管口匯聚到阻尼板與分隔板內(nèi)側(cè)空間流出換熱器殼體，不同溫度的兩種介質(zhì)同時(shí)流經(jīng)換熱器的過程即完成了兩種介質(zhì)的熱量交換和傳遞。
[0011]本發(fā)明中螺旋通道同軸換熱體是介質(zhì)在螺旋通道內(nèi)流動時(shí)邊做圓周運(yùn)動邊做軸向運(yùn)動，與列管和板式換熱器相比，加長了流道長度，不形成層流，對通道有沖刷作用，不易結(jié)垢，耐垢性較好，大大增強(qiáng)了換熱效果，相鄰管子間的螺旋體在內(nèi)外管子間起支撐作用，大大增強(qiáng)了受外壓管子的穩(wěn)定性，依據(jù)介質(zhì)流量的大小確定螺旋體螺距的大小，螺旋通道同軸換熱體的外徑很小，與螺旋板換熱器相比，其承壓能力很高，單位換熱面積的用材少，焊接量降低了很多倍，換熱面積的大小不再是由直徑大小決定，而是由螺旋通道同軸換熱體的軸向長度即同軸管子長度和并列數(shù)量決定；螺旋通道同軸換熱體兩端的端封圓環(huán)和沿直徑方向的焊接短管把螺旋通道同軸換熱體的所有同軸管子連接成整體，螺旋通道同軸換熱體兩端的直徑方向的焊接短管，不僅是介質(zhì)的出入口，還是同軸管子間的連接體，兩端沿直徑方向的焊接短管對稱布置，既保證了介質(zhì)的可靠流進(jìn)流出，無氣塞現(xiàn)象，又保證了同軸管子間連接的可靠性，當(dāng)螺旋通道同軸換熱體水平安裝時(shí)，其兩端的對稱布置的焊接短管的軸線位置垂直于水平面，以確保螺旋通道同軸換熱體密封腔內(nèi)的介質(zhì)在停機(jī)時(shí)能夠排出干凈；螺旋通道同軸換熱體垂直安裝時(shí)，其兩端的焊接短管的方位沒有要求，因在重力作用下，停機(jī)時(shí)介質(zhì)沿通道經(jīng)焊接短管口能夠排出干凈。
[0012]本發(fā)明中圓形分隔板不再是起列管換熱器中管板的承壓作用，而是把壓力傳遞給了螺旋通道同軸換熱體，讓螺旋通道同軸換熱體承擔(dān)軸向載荷，圓形分隔板只是起把兩種不同溫度的介質(zhì)完全分開和徑向支撐螺旋通道換熱體的作用，所以圓形分隔板制造很容易，用材極少，不用鍛造，不用上機(jī)床精加工，不用大量鉆孔，成本很低。
[0013]本發(fā)明中圓形阻尼板，是把換熱器筒體內(nèi)、螺旋通道同軸換熱體外及兩分隔板內(nèi)側(cè)內(nèi)的空間分隔成兩部分，一部分為介質(zhì)的進(jìn)口集聚腔，一部分為該介質(zhì)的出口集聚腔，讓該介質(zhì)在螺旋通道同軸換熱體的密封腔的螺旋通道里流動，圓形阻尼板另一個(gè)作用是對螺旋通道同軸換熱體有支撐作用，提高了螺旋通道同軸換熱體的穩(wěn)定性；當(dāng)螺旋通道同軸換熱體水平安裝時(shí)，阻尼板的最下端開一小缺口，作為停機(jī)時(shí)的排出口，當(dāng)螺旋通道同軸換熱體垂直安裝時(shí)，阻尼板的小缺口的方位在換熱器筒體上的出口管的180°的位置上。
[0014]本發(fā)明提供了一種同軸體組合換熱器，集聚各類型換熱器的優(yōu)點(diǎn)，回避缺點(diǎn)，提高了生產(chǎn)過程中熱能交換的效率和能力，降低了換熱器制造成本，節(jié)約了安裝空間。
【附圖說明】
[0015]圖1為同軸體組合換熱器全剖正視圖。
[0016]圖2為同軸體組合換熱器斷面剖視圖。
[0017]圖3為螺旋通道同軸換熱體全剖正視圖。
[0018]圖4為螺旋通道同軸換熱體斷面剖視圖。
[0019]圖5為螺旋通道同軸換熱體密封腔內(nèi)管正視圖。
[0020]圖6為螺旋通道同軸換熱體密封腔內(nèi)管斷面剖視圖。
[0021]圖7為螺旋通道同軸換熱體密封腔外管正視圖。
[0022]圖8為螺旋通道同軸換熱體密封腔外管斷面剖視圖。
[0023]圖9為圓形分隔板正視圖。
[0024]圖10為圓形阻尼板正視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1-圖10所示，同軸體