專利名稱：殼管式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種空調(diào)系統(tǒng)使用的換熱器，特別是涉及一種殼管式換熱器。
背景技術(shù)：
殼管式換熱器由殼體、換熱管管束、管板、折流板(擋板)和管箱等部件組成。殼 體多為圓筒形，內(nèi)部裝有管束，管束兩端固定在管板上。進行換熱的冷熱兩種流體，一種在 管內(nèi)流動，另一種在管外流動。通常在殼體內(nèi)安裝若干折流板可以提高管外流體的傳熱系 數(shù)，而且折流板還可以提高管內(nèi)流體的速度，迫使流體按規(guī)定路程多次橫向通過管束，增強 流體湍流程度。圖1為目前中央空調(diào)系統(tǒng)使用的傳統(tǒng)殼管式換熱器。冷熱兩種流體分別為制冷劑 和載冷劑。在制冷劑側(cè)，制冷劑由進口 11直接以液體形態(tài)流入管箱1內(nèi)，然后進入換熱管 2。經(jīng)過吸熱后，制冷劑從出口 12排出。在實際操作中，往往由于受重力影響，下部的換熱管 輸入的是充足的液體，上部則是氣體。這樣就會導(dǎo)致液體分配不均勻從而降低了換熱效率。 而在載冷劑側(cè)，載冷劑由進口 41進入殼管4內(nèi)，經(jīng)過沖擊折流板3以上下或左右穿過換熱 管2來實現(xiàn)換熱，再由載冷劑出口 42排出。傳統(tǒng)的殼管式換熱器的折流板3為“弓形”，這 樣的結(jié)構(gòu)使得載冷劑在殼體內(nèi)會出現(xiàn)多處“死區(qū)”。由于載冷劑以90°的換向角度正面沖 擊折流板3，導(dǎo)致水阻的增加，載冷劑紊流狀態(tài)不穩(wěn)定，且易造成載冷劑中雜質(zhì)的沉積，這些 因素都會大大降低殼管式換熱器的換熱效率。傳統(tǒng)的殼管式換熱器制冷劑分液不均，載冷劑流動狀態(tài)不穩(wěn)定，使得單位體積的 傳熱面積較小，傳熱效率較低，難以滿足生產(chǎn)要求。提高換熱器的換熱效率是節(jié)約能源、降 低工程投資的關(guān)鍵，因此改善殼管式換熱器的結(jié)構(gòu)有著重要的意義。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)傳熱表面?zhèn)鳠嵝阅艿偷娜毕荩?提供一種殼管式換熱器。本實用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的—種殼管式換熱器，包括一端板、一管箱和一芯體組，所述芯體組包括一管板和若 干U型內(nèi)螺紋換熱管，其特點在于，所述管箱的下半部分內(nèi)設(shè)有一分液板，所述分液板、所 述管箱和所述端板形成一封閉空間，該分液板上設(shè)置若干分液管，所述分液管的第一端和 所述U型內(nèi)螺紋換熱管為密封連接。較佳地，所述分液管的直徑小于所述U型內(nèi)螺紋換熱管的直徑，所述分液管的第 一端插入所述U型內(nèi)螺紋換熱管。較佳地，所述分液板上布置若干直徑與所述分液管直徑對應(yīng)的開口，所述分液管 的第二端插入所述開口后與所述分液板緊固連接。較佳地，其特征在于，所述分液管和所述分液板為焊接連接，所述分液板和所述管 箱為焊接連接。[0011]較佳地，所述芯體組還包括一導(dǎo)桿、一螺旋折流板，所述導(dǎo)桿設(shè)置于所述管板中 間，所述螺旋折流板的一端和該管板緊固連接后沿著該導(dǎo)桿螺旋狀環(huán)繞。較佳地，所述螺旋折流板的每層螺旋面設(shè)有若干對直徑與所述U型內(nèi)螺紋換熱管 的直徑對應(yīng)的開口，所述U型內(nèi)螺紋換熱管的兩端依次插入對應(yīng)的所述螺旋折流板上的所 述開口。較佳地，所述分液管和所述U型內(nèi)螺紋換熱管的材料為銅、不銹鋼或鋁合金。本實用新型的積極進步效果在于本實用新型采用了分液板和分液管的組合，使 得制冷劑分液均勻，充分利用每根換熱管的換熱面積。通過使用螺旋折流板結(jié)構(gòu)從而增加 了載冷劑的湍流性，提高了傳熱系數(shù)，大大改善了換熱效果。

圖1為傳統(tǒng)殼管式換熱器的總裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型實施例的總裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型實施例的左視圖。圖3a為圖3中沿A-A的剖面圖。圖4為圖3a中B放大圖。圖5為本實用新型實施例的分液板和分液管的組合示意圖。圖6為本實用新型實施例的芯體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖給出本實用新型較佳實施例，以詳細說明本實用新型的技術(shù)方案。本實施例以本實用新型作為制冷中的“干式單冷蒸發(fā)器”為例，如圖2所示，整個 殼管式換熱器系統(tǒng)分為兩種工質(zhì)行程制冷劑行程和載冷劑行程。在制冷劑行程中低溫低壓的制冷劑液體由布置于一端板1下部的制冷劑進口 11 進入管箱2的下半部分，該管箱2下半部分內(nèi)設(shè)有一分液板3，該分液板3、該管箱2下半部 分和該端板1形成一個較狹小的空間21，在該空間21內(nèi)將液體均勻分配給設(shè)置于分液板上 的若干分液管4(如圖5)。如圖3和圖4所示，每根分液管4的第一端一一對應(yīng)每根U型 內(nèi)螺紋換熱管6，且密封連接。優(yōu)選地，每根分液管4的直徑小于對應(yīng)的每根U型內(nèi)螺紋換 熱管6的直徑，將每根分液管4的第一端插入對應(yīng)的每根U型內(nèi)螺紋換熱管6內(nèi)。所述若 干分液管4的第二端插入布置在該分液板3上的直徑對應(yīng)的若干開口 31內(nèi)，且緊固連接。 優(yōu)選地，所述若干分液管4和該分液板3為焊接連接，該分液板3和該管箱2為焊接連接， 其制作簡單、成本低、實用性大。制冷劑通過所述若干分液管4流入一一對應(yīng)的所述若干U 型內(nèi)螺紋換熱管6。低溫低壓的制冷劑液體在所述若干U型內(nèi)螺紋換熱管6內(nèi)吸收被冷卻 物體的熱量后充分蒸發(fā)，然后經(jīng)過該管箱2的上半部分從該端板1上部的制冷劑出口 12排 出。整個過程使所述每根U型內(nèi)螺紋換熱管6的換熱達到最佳狀態(tài)。在載冷劑行程中載冷劑由布置于殼體9前端的載冷劑進口 91進入殼體，在一螺 旋折流板7的導(dǎo)流下，載冷劑在殼體內(nèi)呈螺旋紊流形態(tài)與所述U型內(nèi)螺紋換熱管6相鄰之 間的空隙交錯穿插流動并放熱，然后經(jīng)過殼體9后端的載冷劑出口 92排出。如圖6所示，該 螺旋折流板7的一端和一管板5緊固連接后沿著設(shè)置于該管板5中間的一導(dǎo)桿8螺旋狀環(huán)繞。采用定距管固定該螺旋折流板7的邊緣距離，其長短取決于蒸發(fā)器水流量、筒體內(nèi)徑、 換熱管大小及密度。定距管外部是一個塑料套殼，內(nèi)部為垂直固定于管板上的螺紋孔內(nèi)的 鋼絲拉桿，從而固定定距管位置并加強芯體結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)緊湊，可與殼體分離，便于清洗和 維護。優(yōu)選地，該螺旋折流板7的每層螺旋面設(shè)有若干對直徑與所述若干U型內(nèi)螺紋換熱 管6的直徑對應(yīng)的開口 71，所述若干U型內(nèi)螺紋換熱管6的兩端依次插入對應(yīng)的該螺旋折 流板7上的所述若干對開口 71內(nèi)。由此形成的旋轉(zhuǎn)式的水流形態(tài)紊流持續(xù)穩(wěn)定，污垢不易 沉積，污垢系數(shù)的降低提高了換熱效率。通過上述兩個行程可完成兩種工質(zhì)之間的熱量交 換。本實施例也適用于本實用新型作為熱泵運用。當然，除上述實施例之外，本實用新型還可以在導(dǎo)桿上設(shè)置多個螺旋折流板，或設(shè) 計U型內(nèi)螺紋換熱管的排列形狀，如三角形或正方形，從而達到不同的換熱效果。此外，分 液管和U型內(nèi)螺紋換熱管可選擇換熱性能良好的材料，如銅、不銹鋼和鋁合金等，從而提高 換熱效果。雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解， 這些僅是舉例說明，本實用新型的保護范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù) 人員在不背離本實用新型的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修 改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求一種殼管式換熱器，包括一端板、一管箱和一芯體組，所述芯體組包括一管板和若干U型內(nèi)螺紋換熱管，其特征在于，所述管箱的下半部分內(nèi)設(shè)有一分液板，所述分液板、所述管箱和所述端板形成一封閉空間，該分液板上設(shè)置若干分液管，所述分液管的第一端和所述U型內(nèi)螺紋換熱管為密封連接。
2.如權(quán)利要求1所述的殼管式換熱器，其特征在于，所述分液管的直徑小于所述U型內(nèi) 螺紋換熱管的直徑，所述分液管的第一端插入所述U型內(nèi)螺紋換熱管。
3.如權(quán)利要求1所述的殼管式換熱器，其特征在于，所述分液板上布置若干直徑與所 述分液管直徑對應(yīng)的開口，所述分液管的第二端插入所述開口后與所述分液板緊固連接。
4.如權(quán)利要求1所述的殼管式換熱器，其特征在于，所述分液管和所述分液板為焊接 連接，所述分液板和所述管箱為焊接連接。
5.如權(quán)利要求1所述的殼管式換熱器，其特征在于，所述芯體組還包括一導(dǎo)桿、一螺旋 折流板，所述導(dǎo)桿設(shè)置于所述管板中間，所述螺旋折流板的一端和該管板緊固連接后沿著 該導(dǎo)桿螺旋狀環(huán)繞。
6.如權(quán)利要求5所述的殼管式換熱器，其特征在于，所述螺旋折流板的每層螺旋面設(shè) 有若干對直徑與所述U型內(nèi)螺紋換熱管的直徑對應(yīng)的開口，所述U型內(nèi)螺紋換熱管的兩端 依次插入對應(yīng)的所述螺旋折流板上的所述開口。
7.如權(quán)利要求1-6任意一項所述的殼管式換熱器，其特征在于，所述分液管和所述U型 內(nèi)螺紋換熱管的材料為銅、不銹鋼或鋁合金。
專利摘要本實用新型公開了一種殼管式換熱器，包括一端板、一管箱和一芯體組，所述芯體組包括一管板和若干U型內(nèi)螺紋換熱管，所述管箱的下半部分內(nèi)設(shè)有一分液板，所述分液板、所述管箱和所述端板形成一封閉空間，該分液板上設(shè)置若干分液管，所述分液管的第一端和所述U型內(nèi)螺紋換熱管為密封連接。本實用新型采用了分液板和分液管的組合，使得制冷劑分液均勻，充分利用每根換熱管的換熱面積。通過使用螺旋折流板的結(jié)構(gòu)從而增加了載冷劑的湍流性，提高了傳熱系數(shù)，大大改善了換熱效果。
文檔編號F28D7/00GK201748826SQ20102050055
公開日2011年2月16日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者吳松, 王信 申請人:上海瀚藝冷凍機械有限公司;江蘇瀚藝商用空調(diào)有限公司