专利名称：内外双流道翅片管及使用翅片管的换热器的制作方法
技术领域：
本发明公开一种内外双流道翅片管及使用这种翅片管的换热器，广泛用于气—气、气—液、液—液介质的热量交换。
本发明的目的是克服现有翅片管及使用现有翅片管换热器的不足，提供一种内外双流道翅片管及使用内外双流道翅片管的换热器。
本发明翅片管所述圆管，可以是光管，也可以是带有总体为纵向内肋或外肋的圆管，采用3种或3种以上不同直径的圆管相互套在一起时，其中直径最小的圆管可以用圆棒或带纵肋的棒替代。所述翅片，可以是板制的连续和/或断续的折叠翅片，也可以是圆管的内肋或外肋，折叠翅片的形状可以是平直形、平直打孔形、锯齿形、波纹形、百叶窗形、片条形等，也可以是其不同形状的组合或变换得到的许多其它形状的传热表面。
此外，本发明还公开了配备有若干根内外双流道翅片管的换热器，本发明换热器中配备有若干根至少由2种不同直径圆管和翅片构成的内外双流道翅片管，将若干根翅片管按不同方式排列组合，内、外流道可以分别采用并联，串联或并联加串联的形式，把若干根翅片管内、外流道分隔成2个或2个以上的换热腔，不同换热介质进入相应的腔及流道，实现两股或多股流体的间壁式换热。本发明翅片管并联时，可以将翅片管置于壳内，内流道从壳内引出，引入壳两端轴向或径向设置的管板，管板与管箱或封头连接，若干根翅片管内、外流道被分隔成2个或2个以上的换热腔；翅片管并联时，也可以是把翅片管内、外流道进出口端分别并联与管板连接，将内外流道进出口分组置于不同的壳内，若干根翅片管的内、外流道被分隔成2个或2个以上的换热腔；翅片管并联时，还可以先将翅片管外流道两端用环形板封死，在外流道两端部开孔并设接管，接管并联与连通管连接，内流道并联与另一连通管连接，内、外流道被分隔成互不相通的换热腔。翅片管串联时，同样可以将翅片管外流道两端用环形板封死，在外流道两端部开孔，用接管将外流道串联起来，内流道用U形管或弯管串联连接，内、外流道被分隔成互不相通的换热腔。翅片管并联加串联的换热器，可以将外流道并联，内流道串联，反之，内流道并联，外流道串联，形成互不相通的换热腔等，实施出多种形式的内外双流道翅片管换热器。采用本发明翅片管实施出的管壳式换热器，翅片管与翅片管，翅片管与外壳之间间隙过大时，可以用挡板和/或填料将其封死，壳程流体全部通过外流道，间隙小时允许流体从翅片管间通过，充分利用翅片管的外表面积。
本发明内外双流道翅片管及使用翅片管的换热器，由于翅片管具有内、外两个流道，用于换热器，当流体放热系数相差较大时，内流道可以是光管，外流道中布置有高效、紧凑的折叠形翅片，放热系数大，易结垢的流体走内流道，放热系数小，洁净的流体走外流道。当两换热流体放热系数较小和/或相近时，采用内外流道中都布置有翅片的翅片管，单位体积换热面积大，结构紧凑，传热系数高，金属耗量小。换热流体在本发明换热器中总体上是沿翅片管轴向流动，可方便的实现纯逆流布置，传热温差大，由于翅片管管径小，承受高温、高压所需壁厚薄，翅片管与翅片管可以紧靠在一起相互支撑，不会产生震动和磨损。翅片管与翅片管，翅片管与壳体之间可以用挡板和/或填料封死，即可承受较高的压力，也解决了有害旁流和热泄露问题，换热器传热和阻力计算精度大幅度提高。本发明翅片管换热器是继板翅式，板壳式换热器之后又一高效、紧凑型换热器，但比板翅式、板壳式换热器更适用于高温、高压，比板壳式换热器结构更加紧凑。本发明翅片管换热器制造容易、结构简单、紧凑、选材范围广，并可实现不同材质的相互组合，不但经济性好，适应性更强，与现有传统的管壳式，套管式换热器相比，可大幅度的减小换热器的体积和重量，是现有多种型式换热器的更新换代产品，广泛适用于气—气、气—液、液—液介质的热量交换。
图2是
图1的俯视图。
图3是本发明翅片管又一实施例的剖面图。
图4是图3的俯视图。
图5是本发明翅片管换热器的一种实施例的主体结构图。
图6是图5的俯视图。
图7是本发明翅片管换热器又一种实施例的结构图。
图8是图7的A-A剖面图。
图9示出本发明翅片管中使用的几种典型折叠翅片的立体图。
下面参照附图进一步阐明本发明内外双流道翅片管及使用翅片管的换热器，但本发明并不限定于下面的实施例。
图1，图2示出本发明内外双流道翅片管的一个实施例，翅片管由2种不同直径的圆管相互套在一起，两相邻管1管2之间的环形通道中布置有折叠翅片5，管1内孔圆形通道为内流道，管1、管2之间的环形通道为外流道，为使内、外流道方便的隔离，内流道比外流道长，长出部分从外流道的两端向外延伸，实现本发明内外双流道翅片管的一种型式。
图3，图4示出了本发明内外双流道翅片管的又一实施例，翅片管有4种不同直径的圆管相互套在一起，管1与管2，管2与管3，管3与管4形成的环形通道中布置有折叠翅片5，将管1与管2、管2与管3之间的环形通道复叠布置，作为内流道，管3与管4形成的环形通道单叠布置，作为外流道，内流道比外流道长，长出部分从外流道两端向外延伸，直径最小的管1内孔圆形通道用堵头6封死，构成又一种内外双流道翅片管。
图5，图6示出本发明翅片管换热器一种实施例的主体结构图，换热器有若干根由2种不同直径的圆管和翅片构成的内外双流道翅片管7，翅片管7并联置于换热器的壳体8中，内流道从壳内引出，一部分并联，引入壳体8两端的管板9中，另一部分并联从壳体8端部径向布置的接管10引入管板11，管板9与壳体8连接，管板11与接管10连接，壳体两端还设有流体进出口接管12，为防止流体从翅片管与翅片管，翅片管与壳体间通过，在翅片管与翅片管，翅片管与壳体间布置有挡板13和填料14，若干根翅片管7的内、外流道被分隔成3个换热腔，构成翅片管换热器的主体结构，使用时，再在管板上配以封头或管箱，实现3种不同介质的热量交换。
图7，图8示出本发明翅片管换热器的又一种实施例，其外形与传统的套管式换热器类似，只是换热管为本发明内外双流道翅片管。该换热器有若干根由3种不同直径的圆管和翅片构成的内外双流道翅片管15，翅片管15外流道进出口用环形板16封死，在端部开孔并设接管12，接管12相互连接，将外流道串联起来，内流道用U形管串连连接，内外流道被分隔成2个互不相通的换热腔，两种流体分别进入相应的腔，实现2种介质的热量交换。
图9示出本发明内外双流道翅片管使用的几种典型折叠翅片的立体图，也是板翅式换热器中常采用的翅片型式，但并不代表本发明使用的所有翅片型式，图9(a)为平直形折叠翅片，图9(b)为平直形打孔折叠翅片，图9(c)为锯齿形断续折叠翅片，图9(d)为波纹形折叠翅片。
权利要求
1.一种内外双流道翅片管由不同直径的圆管和翅片组成，其特征在于，至少有2种不同直径的圆管相互套在一起，形成一个圆形和若干环形通道，两相邻管子形成的环形通道中布置有翅片，环形通道单叠或复叠布置，把若干通道分成内、外两个流道，内流道比外流道长，长出部分从外流道两端向外延伸。
2.如权利要求1所述的内外双流道翅片管，其特征在于，由3种或3种以上不同直径的圆管相互套在一起，直径最小的圆管内孔圆形通道可以封死，此时直径最小的圆管可以用圆棒或带肋的棒替代，把若干环形通道分成内、外两个流道，内流道比外流道长，长出部分从外流道两端向外延伸。
3.如权利要求1、2所述的内外双流道翅片管，其特征在于，不同直径的圆管可以是光管，也可以是带有总体为纵向内肋或外肋的圆管。
4.如权利要求1所述的内外双流道翅片管，其特征在于，翅片可以是板制的连续和/或断续的折叠翅片，也可以是圆管的内肋或外肋，折叠翅片的形状可以是平直形、平直打孔形、锯齿形、波纹形、百叶窗形、片条形等，也可以是其不同形状的组合或变换得到的许多其它形状的传热表面.。
5.一种翅片管换热器，其特征在于，换热器中配备有若干根至少有2种不同直径的圆管和翅片构成的内外双流道翅片管。
6.如权利要求5所述的翅片管换热器，其特征在于，若干根内外双流道翅片管的内、外流道分别并联，串联或并联加串联，把若干根翅片管的内、外流道分隔成2个或2个以上的换热腔。
7.如权利要求6所述的翅片管换热器，其特征在于，翅片管并联置于壳内，内流道从壳内引出，并联与管板连接，把若干根翅片管的内、外流道分成2个或2个以上的换热腔。
8.如权利要求6所述的翅片管换热器，其特征在于，翅片管外流道两端用环形板封死，在翅片管外流道两端径向开孔并设接管，内、外流道分别并联或串联与连通管连接，形成互不相通的换热腔。
9.如权利要求6所述的翅片管换热器，其特征在于，若干并联翅片管换热器可以串联，若干串联翅片管换热器可以并联。
全文摘要
本发明公开了一种内外双流道翅片管及使用翅片管的换热器。该发明翅片管由至少2种不同直径的圆管相互套在一起，相邻圆管形成的环行通道中布置有高效、紧凑的翅片。该发明的翅片管换热器配备有若干根具有内外双流道的翅片管，若干根翅片管中的内、外流道分别采用并联、串联或并联加串联的连接方式，把翅片管的内外流道分隔成2个或2个以上的换热腔，该发明翅片管及使用翅片管的换热器结构紧凑、设计合理、换热效率高，克服了现有翅片管及翅片管换热器的不足，是一种高效、紧凑型换热管及换热器，广泛适用于气－气、气－液、液－液介质之间的热量交换，是现有多种形式翅片管及换热器的更新换代产品。
文档编号F28D7/06GK1400448SQ01123789
公开日2003年3月5日 申请日期2001年8月1日 优先权日2001年8月1日
发明者吕钢岭 申请人:吕钢岭, 吕涛, 吕燕