專利名稱：一種海水源熱泵系統(tǒng)管殼式換熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種管殼式換熱器，特別是一種海水源熱泵系統(tǒng)管殼式換熱器。
背景技術：
海水源熱泵技術又被稱為“海水中央空調”技術。世界利用海水作熱泵熱源起源于上世紀70年代，悉尼歌劇院等著名建筑采用的就是這項技術。海水源熱泵技術利用少量電能，從海水中提取熱量和冷量，達到取熱和制冷的目的，不僅可以冬季供暖還可以夏季供冷。海水源熱泵技術只是提取海水中的熱能， 熱泵壓縮機組運轉只使用相當于普通空調運轉所需電能的四分之一，整個供熱過程不會對空氣、水源造成任何污染。同時，使用海水取暖和制冷不需煤炭、油料，大大降低了成本。海水源熱泵系統(tǒng)中，換熱器是關鍵設備，不僅對設備材質要求高，而且結構也需特殊設計，以實現(xiàn)低溫差傳熱。傳統(tǒng)換熱器不具備低溫差傳熱的性能，目前世界上海水源熱泵系統(tǒng)換熱器供貨商主要為阿伐拉罰、舒瑞普等大型板式換熱器制造商壟斷市場，且板式換熱器存在易結垢、更換換熱元件難等缺陷。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種結構簡單合理、傳熱效率高的海水源熱泵系統(tǒng)管殼式換熱器。本實用新型所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現(xiàn)的，本實用新型是一種海水源熱泵系統(tǒng)管殼式換熱器，包括殼體和管箱，其特點是殼體的兩端分別設有管板，管箱連接在殼體一端的管板上，在殼體的內(nèi)壁上固定設有折流板，殼體內(nèi)設有穿過折流板的管束，管束兩端固定在管板上，所述的殼體和管箱上分別設有進料口和出料口，所述的管束為若干根正弦曲線狀波紋換熱管，所述的波紋換熱管分別均勻排布在管板的上半圓和下半圓上，管板上半圓上的相鄰波紋換熱管之間的距離相等，其距離為dl;管板下半圓上的相鄰波紋換熱管之間的距離相等，其距離為d2，所述的dl是d2的I. 5-2. 5倍。本實用新型所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現(xiàn)，所述的波紋換熱管為雙相不銹鋼波紋換熱管。本實用新型所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現(xiàn)，所述的殼體另一端的管板上連接有封頭組件。本實用新型所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現(xiàn)，管箱上的封頭為平板封頭。充分考慮熱泵系統(tǒng)管殼式換熱器的殼程氣體(空氣)與管程海水換熱特性，根據(jù)氣體進入殼程后由上而下折流流動過程，由于受海洋氣候環(huán)境影響，氣體濕度較大，勢必會有攜帶水分冷凝并沉浸殼程底部，換熱效率會低于入口初期階段，因此本實用新型采用正弦曲線狀波紋換熱管，以及采用管板的上半圓換熱管距離dl是下半圓d2的I. 5-2. 5倍方式布管，換熱效率較普通板式換熱器或傳統(tǒng)管殼式換熱器提高約3倍，且熱泵系統(tǒng)屬于低溫差熱源間換熱，正弦曲線狀波紋換熱管的選擇更提高了熱泵的換熱效率。與現(xiàn)有技術相比，其結構合理、傳熱換熱效率高、承壓能力大、容易清洗、制造費低、適合低溫差熱泵換熱、耐腐蝕且易于清洗的海水源熱泵系統(tǒng)換熱器，具有廣闊的市場前景。
圖I是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的波紋換熱管在管板上排布的結構示意圖；圖3是正弦曲線狀波紋換熱管的結構示意圖。
具體實施方式
以下參照附圖，進一步描述本實用新型的具體技術方案，以便于本領域的技術人員進一步地理解本實用新型，而不構成對其權利的限制。實施例I，參照附圖，一種海水源熱泵系統(tǒng)管殼式換熱器，包括殼體2和管箱1，殼體2可以米用20R合金鋼材料,殼體2的兩端分別設有管板5,管箱I連接在殼體2 —端的管板5上，在殼體2的內(nèi)壁上固定設有折流板，殼體2內(nèi)設有穿過折流板的管束，管束兩端固定在管板5上，所述的殼體2和管箱I上分別設有進料口和出料口，所述的管束為若干根正弦曲線狀波紋換熱管3，所述的波紋換熱管3分別均勻排布在管板5的上半圓和下半圓上，管板5上半圓上的相鄰波紋換熱管3之間的距離相等，其距離為dl ;管板5下半圓上的相鄰波紋換熱管3之間的距離相等，其距離為d2，所述的dl是d2的I. 5-2. 5倍。本實用新型的換熱工藝，海水從管箱I的入料口進入管殼式換熱器管程，經(jīng)過兩次折流后從管箱I上的出料口流出；同時，空氣從殼體2上的入料口進入管殼式換熱器殼程，經(jīng)過折流板多次折流后從殼體2出料口流出。兩種流體在換熱器中流動過程中實現(xiàn)換熱，可以根據(jù)冬夏季的區(qū)別，實現(xiàn)空氣向海水放熱，產(chǎn)生冷空氣用于夏季制冷使用；亦可實現(xiàn)海水向空氣放熱，產(chǎn)生熱空氣，用于冬季制熱使用?？諝庵袛y帶少量水蒸氣在換熱過程中冷凝與換熱器殼程底部，勢必會減弱換熱效率，但由于本設計的管板5上半圓上的相鄰波紋換熱管3之間的距離相等，其距離為dl ;管板5下半圓上的相鄰波紋換熱管3之間的距離相等，其距離為d2，所述的dl是d2的I. 5-2. 5倍，避免了換熱效率的降低，再者，采用正弦曲線狀波紋換熱管3進一步提高了換熱效率，達到能源的高效利用。通過實施大量實驗和實踐中的應用發(fā)現(xiàn)，管程海水流速O. 4m/s I. 2m/s換熱效果最好，空氣流量可隨使用需求調節(jié)，換熱效率較普通板式換熱器或傳統(tǒng)管殼式換熱器提高約3倍，該換熱器非常適合海水源熱泵系統(tǒng)使用。實施例2，實施例I所述的海水源熱泵系統(tǒng)管殼式換熱器中，所述的波紋換熱管3為雙相不銹鋼波紋換熱管3，雙相不銹鋼波紋換熱管3具有抗海水腐蝕的能力，大大增強熱泵系統(tǒng)的安全運行系數(shù)和使用壽命。實施例3，實施例I所述的海水源熱泵系統(tǒng)管殼式換熱器中，所述的殼體2另一端的管板5上連接有封頭組件。實施例4，實施例I所述的海水源熱泵系統(tǒng)管殼式換熱器中，管箱I上的封頭為平板封頭。
權利要求1.一種海水源熱泵系統(tǒng)管殼式換熱器，包括殼體和帶封頭的管箱，其特征在于殼體的兩端分別設有管板，管箱連接在殼體一端的管板上，在殼體的內(nèi)壁上固定設有折流板，殼體內(nèi)設有穿過折流板的管束，管束兩端固定在管板上，所述的殼體和管箱上分別設有進料口和出料口，所述的管束為若干根正弦曲線狀波紋換熱管，所述的波紋換熱管分別均勻排布在管板的上半圓和下半圓上，管板上半圓上的相鄰波紋換熱管之間的距離相等，其距離為dl ;管板下半圓上的相鄰波紋換熱管之間的距離相等，其距離為d2，所述的dl是d2的I. 5-2. 5 倍。
2.據(jù)根權利要求I所述的海水源熱泵系統(tǒng)管殼式換熱器，其特征在于所述的波紋換熱管為雙相不銹鋼波紋換熱管。
3.據(jù)根權利要求I所述的海水源熱泵系統(tǒng)管殼式換熱器，其特征在于所述的殼體另一端的管板上連接有封頭組件。
4.據(jù)根權利要求I所述的海水源熱泵系統(tǒng)管殼式換熱器，其特征在于管箱上的封頭為平板封頭。
專利摘要本實用新型是一種海水源熱泵系統(tǒng)管殼式換熱器，包括殼體和管箱，殼體的兩端分別設有管板，管箱連接在殼體一端的管板上，在殼體的內(nèi)壁上固定設有折流板，殼體內(nèi)設有穿過折流板的管束，管束兩端固定在管板上，在殼體和管箱上分別設有進料口和出料口，所述的管束為若干根正弦曲線狀波紋換熱管，波紋換熱管分別均勻排布在管板的上半圓和下半圓上，管板上半圓上的相鄰波紋換熱管之間的距離相等，其距離為d1；管板下半圓上的相鄰波紋換熱管之間的距離相等，其距離為d2，所述的d1是d2的1.5-2.5倍。其結構合理、傳熱換熱效率高、承壓能力大、容易清洗、制造費低、適合低溫差熱泵換熱、耐腐蝕且易于清洗，具有廣闊的市場前景。
文檔編號F28F11/02GK202599154SQ20122020846
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月10日 優(yōu)先權日2012年5月10日
發(fā)明者張和平, 劉潔, 覃盛瓊, 陶生金, 王政 申請人:國電聯(lián)合動力技術(連云港)有限公司