一种管壳式换热机构的制作方法

1.本实用新型涉及换热技术领域，尤其涉及一种管壳式换热机构。


背景技术：

2.目前，在部分换热器利用制冷剂对载冷剂进行降温的过程中，载冷剂快速通过盛有制冷剂的换热直管之后流出，由于载冷剂与不同的换热直管接触不均匀，而且载冷剂与换热直管接触时间短，导致传热温差的变化幅度大且变化不均匀，如载冷剂与位于顶部的换热直管接触较少，该部分换热器的换热效率差。此外，部分换热器在换热时仅采用单一制冷剂，换热效率差。


技术实现要素：

3.为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种管壳式换热机构。
4.本实用新型提出的一种管壳式换热机构，包括：水平布置的壳体、螺旋折流板、第一换热管和第二换热管；
5.壳体自其第一端到第二端的方向包括依次布置的第一腔室、第二腔室和第三腔室；第一腔室包括同轴设置的第一内腔室和第一外腔室，第二腔室包括同轴设置的第二内腔室和第二外腔室，第三腔室包括同轴设置的第三内腔室和第三外腔室；壳体开设有与第一内腔室连通的第一进口、与第三内腔室连通的第一出口、与第一外腔室连通的第二进口、与第三外腔室连通的第二出口以及与第二外腔室连通的第三进口和第三出口；第二内腔室开设有用于连通第二外腔室和第二内腔室的第四进口和用于连通第二内腔室和第三出口的第四出口；
6.螺旋折流板固定在第二外腔室内且将第二外腔室隔成螺旋流道，螺旋流道的一端与第三进口连通，另一端与第四进口连通；第一换热管固定在第一内腔室内，第一换热管一端与第一外腔室连通，另一端贯穿螺旋折流板并与第三外腔室连通；第二换热管固定在第二内腔室内，且两端分别与第一内腔室和第三内腔室连通。
7.优选地，第一换热管包括依次连接的第一直管部、第一螺旋管部和第二直管部；第一螺旋管部位于螺旋流道内，且第一直管部贯穿螺旋折流板并与第一外腔室连通，第二直管部贯穿螺旋折流板并与第三外腔室连通。
8.优选地，第一螺旋管部与螺旋流道的圆心相同。
9.优选地，还包括螺旋管，螺旋管固定在第二内腔室内，且螺旋管一端与第四进口连通，另一端与第四出口连通；
10.第二换热管包括依次连接的第三直管部、第二螺旋管部和第四直管部，第二螺旋管部位于螺旋管内，且第三直管部伸出螺旋管并与第一内腔室连通，第四直管部伸出螺旋管并与第三内腔室连通。
11.优选地，第二螺旋管部的圆心与螺旋管的圆心一致。
12.优选地，第一换热管的数量为多个，多个第一换热管沿周向均匀布置。
13.优选地，还包括第一圆形隔板和第二圆形隔板，第一圆形隔板和第二圆形隔板沿壳体的第一端到第二端的方向依次间隔布置在壳体内，并将壳体内部隔成密闭的第一腔室、第二腔室和第三腔室。
14.优选地，第一腔室内同轴设有第一环形隔板，第一环形隔板将第一腔室隔成密闭的第一内腔室和第一外腔室；第二腔室内同轴设有第二环形隔板，第二环形隔板将第二腔室隔成密闭的第二内腔室和第二外腔室；第三腔室内同轴设有第三环形隔板，第三环形隔板将第三腔室隔成密闭的第三内腔室和第三外腔室。
15.优选地，还包括第一压缩机构和第二压缩机构，第一压缩机机构与第一出口连通，第二压缩机构与第二出口连通。
16.优选地，第四进口和第四出口分别位于第二腔室的两端，且第四进口位于第二腔室的上方，第四出口位于第二腔室的下方。
17.优选地，壳体、第一圆形隔板、第二圆形隔板、第一环形隔板、第二环形隔板、第三环形隔板和螺旋折流板均采用保冷材质制成。
18.本实用新型中，所提出的管壳式换热机构，可在同一换热装置内实现载冷剂与不同温度的制冷剂同时参与换热的过程，载冷剂经过高制冷剂、低温制冷剂的主次降温，使得载冷剂在降温过程中传热温差的变化幅度更小，传热温差变化地更加均匀；而且通过螺旋折流板形成的螺旋流道可使高温制冷剂与载冷剂接触地更加均匀，进一步降低了传热温差的变化幅度，且极大地提高了传热温差变化的均匀性。
附图说明
19.图1为本实用新型提出的一实施例中的管壳式换热机构的结构示意图。
20.图2为本实用新型提出的一实施例中的第二换热管的结构示意图。
具体实施方式
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
22.参照图1，本实用新型提出的一种管壳式换热机构，包括：水平布置的壳体1、螺旋折流板7、第一换热管8和第二换热管10；
23.壳体1自其第一端到第二端的方向包括依次布置的第一腔室、第二腔室和第三腔室；第一腔室包括同轴设置的第一内腔室和第一外腔室，第二腔室包括同轴设置的第二内腔室和第二外腔室，第三腔室包括同轴设置的第三内腔室和第三外腔室；壳体1开设有与第一内腔室连通的第一进口11、与第三内腔室连通的第一出口12、与第一外腔室连通的第二进口13、与第三外腔室连通的第二出口14以及与第二外腔室连通的第三进口15和第三出口16；第二内腔室开设有用于连通第二外腔室和第二内腔室的第四进口51和用于连通第二内腔室和第三出口的第四出口52；
24.螺旋折流板7同轴固定在第二外腔室内，且螺旋折流板7外缘与壳体1内周面密封连接以将第二外腔室隔成螺旋流道，螺旋流道的一端与第三进口15连通，另一端与第四进口51连通；第一换热管8固定在第一内腔室内，第一换热管8一端与第一外腔室连通，另一端贯穿螺旋折流板7并与第三外腔室连通；第二换热管10固定在第二内腔室内，且两端分别与
第一内腔室和第三内腔室连通。
25.具体实施时，第一进口11、第一内腔室、第二换热管10、第三内腔室和第一出口12连通形成用于低温制冷剂流动的第一流道；第二进口13、第一外腔室、第一换热管8、第三外腔室和第二出口14连通形成用于高温制冷剂的第二流道；第三进口15、螺旋流道、第四进口51、第二内腔室、第四出口52和第三出口16形成用于载冷剂流动的第三流道；载冷剂在第三流道流通的过程中依次与高温制冷剂和低温制冷剂进行流动换热。
26.本实用新型可在同一换热装置内实现载冷剂与不同温度的制冷剂同时参与换热的过程，载冷剂经过高制冷剂、低温制冷剂的主次降温，使得载冷剂在降温过程中传热温差的变化幅度更小，传热温差变化更加均匀；而且通过螺旋折流板7形成的螺旋流道可使高温制冷剂与载冷剂接触地更加均匀，降低了传热温差的变化幅度，且提高了传热温差变化的均匀性，进而提高了换热效率。
27.在本实施例中，第一换热管8包括依次连接的第一直管部、第一螺旋管部和第二直管部；第一螺旋管部位于螺旋流道内，且第一直管部贯穿螺旋折流板7并与第一外腔室连通，第二直管部贯穿螺旋折流板7并与第三外腔室连通。如此设置，能够增加载冷剂与高温制冷剂的接触均匀性和接触时间，进一步降低传热温差的变化幅度，且进一步提高了传热温差变化的均匀性，从而提高换热效率。
28.在本实施例中，第一螺旋管部与螺旋流道的圆心相同，以便于在提高传热温差变化的均匀性的同时保证载冷剂的流动性。
29.参照图2，为了进一步提高载冷剂与低温制冷剂接触的均匀性，从而进一步提高传热温差变化的均匀性、降低传热温差的变化幅度，在本实施例中，还包括螺旋管9，螺旋管9固定在第二内腔室内，且螺旋管9一端与第四进口51连通，另一端与第四出口52连通；
30.第二换热管10包括依次连接的第三直管部、第二螺旋管部和第四直管部，第二螺旋管部位于螺旋管9内，且第三直管部伸出螺旋管9并与第一内腔室连通，第四直管部伸出螺旋管9并与第三内腔室连通。
31.在本实施例中，第二螺旋管部的圆心与螺旋管9的圆心一致，以便于在提高传热温差变化的均匀性的同时保证载冷剂的流动性。
32.为了进一步提高换热的均匀性，从而进一步提高传热温差变化的均匀性，第一换热管8的数量为多个，多个第一换热管8沿周向均匀布置。
33.在其中一个具体实施例中，还包括第一圆形隔板2和第二圆形隔板3，第一圆形隔板2和第二圆形隔板3沿壳体的第一端到第二端的方向依次间隔布置在壳体1内，并将壳体1内部隔成密闭的第一腔室、第二腔室和第三腔室。
34.在其中一个具体实施例中，第一腔室内同轴设有第一环形隔板4，第一环形隔板4将第一腔室隔成密闭的第一内腔室和第一外腔室；第二腔室内同轴设有第二环形隔板5，第二环形隔板5将第二腔室隔成密闭的第二内腔室和第二外腔室；第三腔室内同轴设有第三环形隔板6，第三环形隔板6将第三腔室隔成密闭的第三内腔室和第三外腔室。
35.在本实施例中，还包括第一压缩机构和第二压缩机构，第一压缩机机构与第一出口12连通，第二压缩机构与第二出口14连通。如此设置，能够保证高温制冷剂以及低温制冷剂的流动，从而满足载冷剂出口与制冷剂保持一定的传热温差。
36.在本实施例中，第四进口51和第四出口52分别位于第二腔室的两端，且第四进口
51位于第二腔室的上方，第四出口52位于第二腔室的下方，方便载冷剂的出料。
37.为了提高传热温差的均匀性，在本实施例中，壳体1、第一圆形隔板2、第二圆形隔板3、第一环形隔板4、第二环形隔板5、第三环形隔板6和螺旋折流板7均采用保冷材质制成。
38.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种管壳式换热机构，其特征在于，包括：水平布置的壳体(1)、螺旋折流板(7)、第一换热管(8)和第二换热管(10)；壳体(1)自其第一端到第二端的方向包括依次布置的第一腔室、第二腔室和第三腔室；第一腔室包括同轴设置的第一内腔室和第一外腔室，第二腔室包括同轴设置的第二内腔室和第二外腔室，第三腔室包括同轴设置的第三内腔室和第三外腔室；壳体(1)开设有与第一内腔室连通的第一进口(11)、与第三内腔室连通的第一出口(12)、与第一外腔室连通的第二进口(13)、与第三外腔室连通的第二出口(14)以及与第二外腔室连通的第三进口(15)和第三出口(16)；第二内腔室开设有用于连通第二外腔室和第二内腔室的第四进口(51)和用于连通第二内腔室和第三出口的第四出口(52)；螺旋折流板(7)固定在第二外腔室内且将第二外腔室隔成螺旋流道，螺旋流道的一端与第三进口(15)连通，另一端与第四进口(51)连通；第一换热管(8)固定在第一内腔室内，第一换热管(8)一端与第一外腔室连通，另一端贯穿螺旋折流板(7)并与第三外腔室连通；第二换热管(10)固定在第二内腔室内，且两端分别与第一内腔室和第三内腔室连通。2.根据权利要求1所述的管壳式换热机构，其特征在于，第一换热管(8)包括依次连接的第一直管部、第一螺旋管部和第二直管部；第一螺旋管部位于螺旋流道内，且第一直管部贯穿螺旋折流板(7)并与第一外腔室连通，第二直管部贯穿螺旋折流板(7)并与第三外腔室连通。3.根据权利要求2所述的管壳式换热机构，其特征在于，第一螺旋管部与螺旋流道的圆心相同。4.根据权利要求2所述的管壳式换热机构，其特征在于，还包括螺旋管(9)，螺旋管(9)固定在第二内腔室内，且螺旋管(9)一端与第四进口(51)连通，另一端与第四出口(52)连通；第二换热管(10)包括依次连接的第三直管部、第二螺旋管部和第四直管部，第二螺旋管部位于螺旋管(9)内，且第三直管部伸出螺旋管(9)并与第一内腔室连通，第四直管部伸出螺旋管(9)并与第三内腔室连通。5.根据权利要求4所述的管壳式换热机构，其特征在于，第二螺旋管部的圆心与螺旋管(9)的圆心一致。6.根据权利要求1所述的管壳式换热机构，其特征在于，还包括第一压缩机构和第二压缩机构，第一压缩机机构与第一出口(12)连通，第二压缩机构与第二出口(14)连通。

技术总结
本实用新型公开了一种管壳式换热机构，包括：壳体、螺旋折流板、第一换热管和第二换热管；壳体包括第一腔室、第二腔室和第三腔室；第一腔室包括第一内腔室和第一外腔室；第二腔室包括为第二内腔室和第二外腔室；第三腔室包括第三内腔室和第三外腔室；第一内腔室和第一外腔室均设有进口，第三内腔室和第三外腔室均设有出口；螺旋折流板将第二外腔室隔成螺旋流道，螺旋流道一端连接至第二外腔室外，另一端与第二内腔室连通；第一换热管位于螺旋流道内且两端分别伸出螺旋流道并与第一外腔室和第三外腔室连通；第二换热管两端分别与第一内腔室和第三内腔室连通。本实用新型使得载冷剂在降温过程中传热温差的变化幅度更小，传热温差变化地更加均匀。变化地更加均匀。变化地更加均匀。


技术研发人员：王正平 李海文 魏允伯
受保护的技术使用者：安徽荣振能源科技有限公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/9/12