一种螺旋折流板及其管壳式换热器的制造方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及管壳式换热器的螺旋折流板，属于热交换或传热设备的零部件。
【【背景技术】】
[0002]蒸发器是中央空调机组中的重要组成部份，它的换热性能和成本可直接影响整个制冷系统的性能和制造成本，折流板是蒸发器的重要组成部件，传统换热器中最普遍应用的是弓形折流板，由于存在阻流与压降大、有流动滞死区、易结垢、传热的平均温差小、振动条件下易失效等缺陷，近年来逐渐被螺旋折流板所取代。
[0003]螺旋折流板换热器把折流板布置成螺旋面，使换热器壳侧流体呈螺旋状流动，以实现有效地降低壳侧的流动阻力及强化传热的目的。现有的螺旋折流板换热器有两类，一类是采用两块或者多块扇形、椭圆形平板组成近似螺旋曲面的非连续螺旋折流板换热器，另一类是采用连续螺旋曲面的连续螺旋折流板换热器。相对于非连续螺旋折流板而言，连续螺旋折流板使得流动更接近螺旋型，可进一步减少阻力和漏流。流体流动更接近纵向塞流，有效的减少流动死区，减小了管子的振动，减少了流动压降，提高了换热效率，目前已广泛应用在化工炼油等诸多场合。
[0004]在螺旋折流板换热器中，流体流动在接近壳体内表面位置处时，由于与理想的螺旋运动有偏差，并没有出现理想化的速度分布，此处流速相应较低，存在缓慢流动区，故传热效果不理想。故而，现有技术有提出双螺旋结构折流板，它在单螺旋结构的1/2处，平行布置一组同样的螺旋折流板，将原有的单螺旋通道分为平行的两股螺旋通道。在相同壳体内径和螺旋角下，双螺旋结构的螺距为单螺旋结构的1/2，因此能有效减小换热管的无支撑跨距，避免由振动导致的换热管失效。但双螺旋结构由于加工、装配等原因导致制造周期长、成本增加，使制造厂没有更多的投入使用。
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【发明内容】
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[0005]本发明所要解决的问题就是提供一种螺旋折流板及其管壳式换热器，可实现螺旋折流板单螺旋、双螺旋的自由组合，降低生产成本。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0007]—种螺旋折流板，包括至少两个螺旋折流板单元，所述螺旋折流板单元包括相连接的两个半圆柱状的芯管，至少一个芯管的圆弧面设有沿螺旋方向延伸的折流板。
[0008]进一步的，所述两个半圆柱状的芯管之间通过榫卯结构插接；或者所述两个半圆柱状的芯管之间通过卡扣结构卡接。
[0009]进一步的，所述两个半圆柱状芯管的其中一个芯管两端设有第一凸块和第一插槽，另一个芯管两端设有第二凸块和第二插槽，第一凸块与第二凸块形成插接凸块，第一插槽与第二插槽形成接插槽，相邻两个螺旋折流板单元通过插接凸块和接插槽的配合插接连接，并且相邻两个螺旋折流板单元的折流板相衔接。
[0010]进一步的，所述插接凸块为多边形，所述接插槽的形状与插接凸块形状相匹配。
[0011]进一步的，所述折流板上沿螺旋上升方向的上侧面与下侧面在垂直于芯管轴心的投影面上的夹角为90°、120°或者180°。
[0012]进一步的，所述折流板的外侧弧形边缘设有裙边。
[0013]本发明还提出一种管壳式换热器，包括壳体和位于所述壳体内的螺旋折流板，所述螺旋折流板为上述任一技术方案所述的螺旋折流板。
[0014]本发明的有益效果:
[0015]本发明螺旋折流板包括至少两个螺旋折流板单元，螺旋折流板单元包括两个半圆柱状的芯管，两个芯管的平面相互连接，至少一个芯管的圆弧面设有沿螺旋方向延伸的折流板，这样形成的螺旋折流板单元可以单螺旋或者双螺旋，由此可以组合形成单螺旋折流板或者双螺旋折流板，相比目前的螺旋折流板，尤其是双螺旋折流板，本发明技术方案的提出降低了螺旋折流板的制造难度，在同一模具制造的情况下，可以实现单螺旋、双螺旋折流板换热器流道变化的自由组合，而且由于只需要同一模具制造，降低了生产成本。
[0016]相邻两个螺旋折流板单元通过插接凸块和接插槽的配合插接连接，根据管壳式换热器结构可以组装成指定长度的螺旋折流板，而且，可以省去现有技术中用于固定折流板的定距管、拉杆结构等，无需焊接，易于组装，提高生产效率。
[0017]插接凸块为多边形，接插槽的形状与插接凸块形状相匹配，相邻两个螺旋折流板单元彼此插接后不会产生周向方向上的相对转动，螺旋折流板单元得到较好的周向定位效果，能够分担相邻两块折流板衔接处的受力，可以避免折流板承受周向作用力而产生形变，延长使用寿命。
[0018]本发明的这些特点和优点将会在下面的【具体实施方式】、附图中详细的揭露。
【【附图说明】】
[0019]下面结合附图对本发明做进一步的说明:
[0020]图1为本发明实施例一中螺旋折流板单元的结构示意图；
[0021]图2为本发明实施例一中螺旋折流板单元的分解结构示意图；
[0022]图3为本发明实施例一中螺旋折流板的结构示意图；
[0023]图4为本发明实施例二中螺旋折流板单元的结构示意图；
[0024]图5为本发明实施例二中螺旋折流板的结构示意图。
【【具体实施方式】】
[0025]下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0026]实施例一:
[0027]本实施例的螺旋折流板，包括至少两个螺旋折流板单元，螺旋折流板单元包括相连接的两个半圆柱状的芯管，至少一个芯管的圆弧面设有沿螺旋方向延伸的折流板。具体实施时，为方便解释说明，将其中一芯管设为第一芯管，另一芯管设为第二芯管，
[0028]参照图1-3，本实施例的螺旋折流板单元包括第一芯管2和第二芯管1，折流板3设置在第一芯管2的圆弧面上，并且折流板3在螺旋方向上的下侧面31和上侧面32在垂直于芯管轴心的投影面上的夹角为180°。
[0029]参照图2，在第一芯管2的平面侧设置榫槽21和榫头22，在第二芯管I的平面侧对应位置设置榫头12和榫槽11，第一芯管2和第