应用旋弧形换热管的冷凝器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种应用旋弧形换热管的冷凝器，包括管板及至少一冷凝管，所述冷凝管具有介质入口及介质出口；所述冷凝管为旋弧形换热管；所述旋弧形换热管至少包括管体，所述管体合围形成一介质通道；所述管体为一异形管段；所述异形管段的管壁上形成有弧形延伸的凹槽，所述凹槽与所述管体的轴线形成一旋转夹角；所述凹槽在所述管体的内壁相应地形成有凸起的弧形纹路。本实用新型专利技术的冷凝器由于采用了旋弧形换热管，大大提高了冷凝效率，在冷凝器的整体冷凝效率上要大大高于现有的冷凝器，具有成本低，制造便利等有益效果，适用于石油、化工、化肥、锅炉、制药、食品、电力、核能、环保、供热、家电等多种行业。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及热交换设备
，尤其涉及一种冷凝器。
技术介绍
冷凝器在工业、民用中的应用非常普及。冷凝器的主要作用就是冷却经过制冷压缩机压缩后的高温制冷剂蒸汽并使之液化。冷凝器按其冷却介质不同，可分为水冷式、空气冷却式、蒸发式三大类。现有技术中的冷凝器虽然种类繁多，但都是应用了现有的各种换热管。众所周知， 换热管是冷凝设备的关键部件，换热管的冷凝效率直接影响到冷凝设备的工作效率。冷凝器的效率和节能的核心在于换热管。因此，本领域的技术人员一直致力于开发一种冷凝效率高、制造便利的新型的冷凝器。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本技术所要解决的技术问题是提供一种冷凝效率高、制造便利的应用旋弧形换热管的冷凝器。为实现上述目的，本技术提供了一种应用旋弧形换热管的冷凝器，包括管板及至少一冷凝管，所述冷凝管具有介质入口及介质出口 ；所述冷凝管为旋弧形换热管；所述旋弧形换热管至少包括管体，所述管体合围形成一介质通道；所述管体为一异形管段； 所述异形管段的管壁上形成有弧形延伸的凹槽，所述凹槽与所述管体的轴线形成一旋转夹角；所述凹槽在所述管体的内壁相应地形成有凸起的弧形纹路。较佳地，所述凹槽为一条或多条。较佳地，所述凹槽的横截面为弧形或三角形或等腰梯形。较佳地，所述旋转夹角为1°至75°。较佳地，所述凹槽相对所述管体为顺时针方向或逆时针方向延伸。较佳地，所述管体还包括分别位于所述异形管段两端的第一直管段、第二直管段， 两者与所述异形管段为一体构成。较佳地，所述第一直管段与所述第二直管段为等长或不等长。较佳地，所述管体为U型或S型。较佳地，所述管体为焊管或无缝直光管。较佳地，所述冷凝器为立式壳管式冷凝器、卧式壳管式冷凝器、套管式冷凝器、空气冷却式冷凝器或蒸发式冷凝器。本技术的冷凝器由于采用了旋弧形换热管，提高了冷凝管的冷凝效率，在冷凝器的整体冷凝效率上要大大高于现有的冷凝器。本技术尤其适用以焊管做为冷凝管的原材料，而焊管的成本比现有技术中用作冷凝管原材料的无缝直光管(如铜管、不锈钢管等)的成本至少低20%左右，因而本技术大幅度地降低了冷凝器的制造成本。并且，本技术的应用旋弧形换热管的冷凝器，由于旋弧形换热管还可以具有直管段，在制造冷凝器时，直管段与管板的密封效果好，更适于现有冷凝器的制作技术，其设计寿命和使用寿命大大高于现有的冷凝器。更进一步地，由于本技术的旋弧形换热管的第一直管段与第二直管段可以不等长，这样在制作冷凝器时，可以方便地借位安装，大大降低了空间局限性，提高了设备空间的利用率。本技术使用的旋弧形换热管，更适合传统冷凝器的制造工艺，其与管板的连接既可胀贴，也可焊接，同时也可胀焊结合使用。本技术采用的旋弧形换热管，管体还可以是U型或S型，极大地拓展了应用领域，可以适用于各种种类、型号、规格的冷凝器。本技术的应用旋弧形换热管的冷凝器，可以应用于现有的各种冷凝器中，如立式壳管式冷凝器、卧式壳管式冷凝器、套管式冷凝器、空气冷却式冷凝器、蒸发式冷凝器等，具有冷凝效果好、结构简单，成本低，制造便利等有益效果，适用于石油、化工、化肥、锅炉、制药、食品、电力、核能、环保、供热、家电等多种行业中。附图说明图1是本技术的冷凝器的实施例1的结构示意图。图2是图1所示实施例中的旋弧形换热管的立体结构示意图。图3是本技术的冷凝器中又一种旋弧形换热管的立体结构示意图。图4是图3中A部的局部放大结构示意图。具体实施方式以下将结合附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本技术的目的、特征和效果。实施例1 冷凝器主要由管板、管束、冷凝管等部分组成。如图1所示，本实施例的一种应用旋弧形换热管的冷凝器，主要包括管板4及至少一冷凝管，还包括干燥过滤器6，毛细管7， 蒸发器8等。本技术的特别之处在于，冷凝管为旋弧形换热管1，具有介质入口及介质出口。旋弧形换热管1直接连接到制冷压缩机5。如图2所示，本技术中的旋弧形换热管1为一具有一定长度的金属焊管，如奥氏体不锈钢焊管、碳素钢焊管、钛及钛合金焊管、镍及镍合金焊管，或奥氏体-铁素体双相钢焊管等。旋弧形换热管1的管体合围形成一介质通道，管体为一异形管段及第一直管段11 与第二直管段12的一体结构。该异形管段的管壁上形成有多条弧形延伸的凹槽31。多条凹槽31互相平行，与管体的轴线形成一旋转夹角。凹槽31与管体的轴线的旋转夹角对旋弧形换热管的冷凝性能影响显著。旋转夹角可以根据介质流动性及管径等因素选择在1°至75°之间。优选地，可以选择5°至60°之间。凹槽31在管体的内壁相应地形成有凸起的弧形纹路。这些纹路的存在，增加了介质通道内的扰流效果，提高了冷凝器的冷凝效率。本实施例中，凹槽31的横截面为弧形。在其他实施例中，也可以是三角形或等腰梯形。凹槽31相对管体可以为顺时针方向延伸，在不同实施例中也可以采用逆时针方向延伸。为了改善装配效果，第一直管段11与第二直管段12为不等长，以便在安装中可以借位，充分利用管板之间的空间。本技术中的旋弧形换热管还由于制管成型后没有冷加工，因此内部结构应力基本消除，抗结垢性、耐蚀性更好。本技术还具有结构简单，成本低，制造更便利等有益效果。根据客户需要，本技术中的旋弧形换热管的整体长度可以在0米至数十米之间选取。当然，如果合理配置热处理炉，本技术中的旋弧形换热管的整体长度还可以在任意长度，而不受限于冷加工设备的规格。一台完善的冷凝器在设计或选型时应满足合理地实现所规定的工艺条件、结构安全可靠、便于制造、安装、操作和维修及经济上的合理。因此，在冷凝器的设计过程中，要充分注意各参数的均衡性。旋弧形换热管构成了冷凝器的传热面，旋弧形换热管的尺寸和形状对冷凝有很大影响。采用小直径的冷凝管时，冷凝器单位体积的冷凝面积大一些，设备比较紧凑，单位传热面积的金属消耗量少，传热系数也较高。因此，对粘性大或者污浊的流体一般选择大直径的冷凝管，对较清洁的流体一般选择小直径的冷凝管。冷凝管的材料的参数选择应根据介质的压力、温度及腐蚀性来确定。冷凝管在管板上的排列不单要考虑到设备的紧凑性，还要考虑到流体的性质、结构设计以及加工制造方面的情况。管板上冷凝管中心距的选择既要考虑结构的紧凑性，传热效果，又要考虑管板的强度和清洗管子外表面所需的空间。除此之外，还需要考虑冷凝管在管板上的固定方法。若间距太小，当采用焊接连接时，相邻两根冷凝管的焊缝太近，焊缝质量受热影响不易得到保证；若采用胀接，挤压力可能造成管板发生过大的变形，失去冷凝管和管板间的结合力。一般采用的冷凝管的中心距不小于冷凝管外径的1.25倍。实施例2 本技术的又一实施例，与上述实施例基本相同，所不同之处在于，如图3、图4 所示，采用了一直线形的旋弧形换热管1，合围形成一介质通道2。管壁上形成有弧形延伸的凹槽31，凹槽31在管体的内壁相应地形成有凸起的弧形纹路32。在其他实施例中，旋弧形换热管也可以根据需要做成U型或S型。本技术的上述各种应用旋弧形换热管的冷凝器内只流通一种冷凝介质，以与冷凝器外的其他介质交换热量。本技术使用的旋弧形换热管与现有技术中同等直径的其他结构换热管相比，虽然横截面积相同，但旋弧形换热本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种应用旋弧形换热管的冷凝器，包括管板及至少一冷凝管，所述冷凝管具有介质入口及介质出口；其特征在于：所述冷凝管为旋弧形换热管；所述旋弧形换热管至少包括管体，所述管体合围形成一介质通道；所述管体为一异形管段；所述异形管段的管壁上形成有弧形延伸的凹槽，所述凹槽与所述管体的轴线形成一旋转夹角；所述凹槽在所述管体的内壁相应地形成有凸起的弧形纹路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孔详锋，
申请(专利权)人：上海科米钢管有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31