换热效率高的螺旋管式换热器的制作方法

1.本实用新型涉及换热器装置，特别是换热效率高的螺旋管式换热器。


背景技术：

2.换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器，换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛，换热器用途不同，类型繁多，性能不一，但均可归结为管壳式结构和板式结构两大类，传统的管壳式结构换热器在换热器内进行换热的两种流体，一种在管内流动，其行程称为管程；一种在管外流动，其行程称为壳程，管束的壁面即为传热面，传统的管壳式结构换热器大多采用的是直管换热管和弓形折流板的结构，管壳式结构换热器受其外壳尺寸的制约使得其内部的直管换热管长度受到限制，同样管壳式结构换热器壳体内部的壳程也受到限制不能设计的太长，这样就缩短了换热器内部的管程和壳程，使得换热效果降低，弓形折流板的结构可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度，但是弓形折流板存在阻力大、转折区域易结垢等缺陷，传统的管壳式结构换热器管束表面结垢后会导致换热效率降低，所以需要定时清理，但是清理工作比较费时费力。


技术实现要素：

3.针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型提供了换热效率高的螺旋管式换热器，通过设置多组螺旋换热管和螺旋折流板增大了换热器的管程和壳程，提高了换热效果，螺旋折流板使壳侧流体呈连续的螺旋状流动，流动阻力小、不易结垢，通过设置清洗装置能有效地对管束进行初步清洗，节省了后续清洗的时间节省了劳动力。
4.其解决的技术方案是，包括壳体，其特征在于，所述壳体左端面可拆卸连接有管箱，管箱内部固定连接有横向布置的管程隔板，管箱上下两端分别连通设置有管程进口和管程出口，壳体左端面内部设有清洗装置，壳体上下两端分别连通设置有壳程出口和壳程进口，壳体左端面可拆卸连接有管板，管板右端面固定连接有位于壳体内部的u形支撑杆，u形支撑杆上同轴固定连接有螺旋折流板，管板上固定连接有多组螺旋换热管，管板中心处固定连接有横向布置的壳程隔板。
5.作为优选，所述螺旋换热管呈u形排布贯穿壳体内部腔体，螺旋换热管螺旋旋向与螺旋折流板旋向一致，螺旋换热管进口端和出口端均设置在管板上且在竖直方向上对称排布，螺旋换热管的进口端和出口端均与管板左侧腔室相连通。
6.作为优选，所述壳程隔板上下两端面对称固定连接有横向布置的弧形柱体，弧形柱体和壳程隔板共同对壳体内部腔体进行分隔形成上下两个腔室，壳程隔板最右端开设有通孔。
7.作为优选，所述管程隔板位于管箱内部中心位置，管程隔板对管箱内部进行分隔使管箱内部形成上下两个腔室。
8.作为优选，所述清洗装置包括固定连接在壳体左端面内部的环形管，环形管连通设置有与外界连通的进水口，环形管沿圆周均匀连通设置有多个扁嘴喷头，各个扁嘴喷头喷口均朝向环形管圆心方向。
9.作为优选，所述管箱右端面与管板和壳体左端面通过螺栓固定连接。
10.作为优选，所述螺旋折流板在径向完全布满壳体内部上下两个腔室，这样使得流体在壳体内部运动时只能沿着螺旋折流板螺旋方向运动。
11.作为优选，所述螺旋换热管的进口端和出口端均与管板防水密封连接。
12.本实用新型有益效果是：
13.1.通过设置多组螺旋换热管和螺旋折流板增大了换热器的管程和壳程，提高了换热效果；
14.2.螺旋折流板的设置使得壳侧流体呈连续的螺旋状流动，流动阻力小、不易结垢；
15.3.螺旋换热管呈蛇形盘管状，具有弹簧作用，减少了热应力可能造成的破坏漏失；
16.4.通过设置清洗装置能有效地对管束进行初步清洗，节省了后续清洗的时间节省了劳动力。
附图说明
17.图1为本实用新型整体示意图第一视角。
18.图2为本实用新型内部结构示意图。
19.图3为本实用新型管箱装置示意图。
20.图4为本实用新型螺旋换热管装置示意图。
21.图5为本实用新型螺旋折流板装置示意图。
22.图6本实用新型清洗装置示意图。
23.图7本实用新型扁嘴喷头装置示意图。
24.附图标记
25.1.壳体，2.管箱，3.管程隔板，4.管程进口，5.管程出口，6.壳程出口，7.壳程进口，8.管板，9.u形支撑杆，10.螺旋折流板，11.螺旋换热管，12.壳程隔板，13.弧形柱体，14.通孔，15.环形管，16.进水口，17.扁嘴喷头。
具体实施方式
26.以下结合附图1-7对本实用新型的具体实施方式做出进一步详细说明。
27.本实用新型在使用时，将高温流体通过管箱2上端连通设置的管程进口4注入管箱2内部，管箱2内部固定连接有横向布置的管程隔板3，管程隔板3位于管箱2内部中心位置，管程隔板3对管箱2内部进行分隔使管箱2内部形成上下两个腔室，所以高温流体初始时只能进入到管箱2内部上方腔室，壳体1左端面可拆卸连接有管板8，管箱2右端面与管板8和壳体1左端面通过螺栓固定连接，高温流体在管箱2内部上方腔室继续向右运动到达管板8，管板8上固定连接有多组螺旋换热管11，螺旋换热管11进口端和出口端均设置在管板8上且在竖直方向上对称排布，螺旋换热管11的进口端和出口端均与管板8左侧腔室相连通，并且螺旋换热管11的进口端和出口端均与管板8防水密封连接，所以高温流体到达管板8位置后会通过多组螺旋换热管11的进口端进入到螺旋换热管11内部进行流动。
28.然后将低温流体通过壳体1下端连通设置的壳程进口7注入壳体1内部，管板8右端面固定连接有位于壳体1内部的u形支撑杆9，u形支撑杆9上同轴固定连接有螺旋折流板10，u形支撑杆9对螺旋折流板10起到固定支撑的作用，螺旋换热管11呈u形排布贯穿壳体1内部腔体，螺旋换热管11螺旋旋向与螺旋折流板10旋向一致，管板8中心处固定连接有横向布置的壳程隔板12，壳程隔板12上下两端面对称固定连接有横向布置的弧形柱体13，在壳程隔板12完全进入到壳体1内部腔体时，弧形柱体13和壳程隔板12共同对壳体1内部腔体进行分隔形成上下两个腔室，所以低温流体通过壳体1下端连通设置的壳程进口7进入壳体1内部后初始时只能在壳体1内部下方腔室，而且低温流体位于壳体1内部螺旋换热管11外部，由于螺旋折流板10在径向完全布满壳体1内部上下两个腔室，这样使得低温流体在壳体1内部运动时只能沿着螺旋折流板10螺旋方向运动，而且螺旋换热管11螺旋旋向与螺旋折流板10旋向一致，这样就形成了高温流体在螺旋换热管11内部螺旋运动的同时沿着u形轨迹做顺时针运动，低温流体在壳体1内部沿着与高温流体相同的螺旋方向做反向运动并同时沿着u形轨迹做逆时针运动，这样通过逆流换热提高了高温流体和低温流体之间的换热效果，并且螺旋换热管11和螺旋折流板10增大了螺旋管式换热器的管程和壳程，进一步提高了换热效果。
29.低温流体在壳体1内部运动最右端时，壳程隔板12最右端开设有通孔14，低温流体通过通孔14进入到壳体1内部上方腔室，低温流体与壳体1内部上方腔室的螺旋换热管11继续进行换热工作，最终低温流体经过换热工作后被加热从壳体1上端连通设置的壳程出口6排出，低温流体在被加热的过程中会产生热蒸汽，热蒸汽向上运动，壳程出口6设置在壳体1上端也是为了方便热蒸汽的排出，同样的高温流体经过换热工作后被降温最终到达管板8位置并通过螺旋换热管11的出口端进入到管箱2内部下方腔室，最终高温流体被降温后从管箱2下端连通设置的管程出口5排出，这样就完成了高温流体和低温流体之间的换热工作。
30.螺旋管式换热器的螺旋换热管11管束表面长期工作后会形成水垢影响换热效率，需要定期对螺旋换热管11管束表面进行清理，在进行清理时，将管箱2与管板8和壳体1之间连接的螺栓拧开，将管板8连同管板8上固定连接的多组螺旋换热管11从壳体1内部拉出，壳体1左端面内部设有清洗装置，清洗装置包括固定连接在壳体1左端面内部的环形管15，环形管15连通设置有与外界连通的进水口16，环形管15沿圆周均匀连通设置有多个扁嘴喷头17，各个扁嘴喷头17喷口均朝向环形管15圆心方向，在管板8连同螺旋换热管11从壳体1内部拉出的同时将高压水流通过进水口16注入环形管15内部，高压水流从环形管15沿圆周均匀连通设置的多个扁嘴喷头17喷出形成高压水雾对螺旋换热管11管束表面进行清洗，扁嘴喷头17能增加喷出水雾的压力从而达到更好的清洗效果，在螺旋换热管11从壳体1内部完全拉出的时候也同步完成了对螺旋换热管11管束表面的清洗工作，这样对螺旋换热管11进行初步清洗，方便了后续的清洗工作，节省了时间和劳动力，对于螺旋换热管11管道内部可采用化学方法清洗，对于壳体1内部可采用物理方法如高压水清洗，在完成了所有的清洗工作后将管箱2与管板8和壳体1通过螺栓重新装配在一起，就可以进行下一次的换热工作。