一种六边形螺旋通道紧凑换热器的制作方法

本发明属于换热装置技术领域，具体是涉及一种高效紧凑换热器。

背景技术：

换热器是将热流体的部分热量以一定的传热方式传递给冷流体的设备，又称热交换器。热交换器在工业生产中具有广泛的用途，由于当前世界面临能源短缺的问题，换热器有了越来越重要的作用。换热器的要求是具有良好的可靠性，效率高，成本低。

换热器以传热面结构可分为管式、板式以及特殊形式。其中管式换热器的主要特点是结构简单、造价较低、选材范围广，但是其换热系数并不高，不便于清洗。板式换热器具有传热强度高、使用灵活性、制造加工容易的特点，但是其承压能力较低，易发生泄露问题，同时其操作温度不可过高。

随着理论与机械技术的不断发展，一个各方面性能良好的换热器成为迫切需求。为解决目前换热器换热效率较低，体积较大的问题，本发明提出一种六边形螺旋通道紧凑换热器，通过紧凑的几何设计及扭转结构增强换热性能，从而与以往换热器相比得到更高的换热效率及更小的体积。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种六边形螺旋通道紧凑换热器，解决目前换热器体积较大、换热效率低的问题，为热交换器提供一种更高效的换热方式。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种六边形螺旋通道紧凑换热器，该换热器包括冷流体内通道、热流体内通道、冷流体分配腔、热流体分配腔、冷流体外管以及热流体外管，其特征在于：所述内通道是由交错的多个正三角形小通道构成的六边形通道；经过内通道的流体在分配腔的通道中前部分呈扩散状，后部分流道扩散的同时流径扩大；在热流体分配腔中，冷流体后部分通道由三角形过渡为圆形，在冷流体分配腔中，热流体后部分通道由三角形过渡为圆形；换热器内通道螺旋段旋转360°；两流体外管呈不同方向布置；总换热面积a与正三角形边长a、正三角形总通道数n、换热段长度l的关系式为：

(三)有益效果

本发明有益效果如下：

1.结构简单可靠；2.体积紧凑；3.换热效率高。

附图说明

图1是本发明的换热器整体示意图；

图2是本发明的换热器主视图；

图3是本发明的换热器中部流路剖视图；

图4是本发明的换热器中部流道剖视图；

图中：1.冷流体外管2.冷流体分配腔3.热流体外管4.热流体内通道

5.冷流体内通道6.热流体外管7.热流体分配腔8.冷流体外管

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。

本发明的一种六边形螺旋通道紧凑换热器的材料可用金属或者非金属材料。其紧凑换热器的工作过程为：冷流体从外管1进入换热器，经过冷气分配腔2后进入冷流体内通道5，通过换热器中部旋转部分与热流体内通道4进行热量交换，后经过冷流体分配腔从冷流体外管8排出。同时，热流体从热流体外管6进入换热器，经过热流体分配腔7后进入热流体内通道4，与冷流体在换热器中部进行热量交换，后经过热流体分配腔从热流体外管3进行排出。此时冷热流体完成热量交换。

以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种六边形螺旋通道紧凑换热器，该紧凑换热器包括冷流体内通道、热流体内通道、冷流体分配腔、热流体分配腔、冷流体外管和热流体外管。其特征在于：冷热流体利用换热器中部若干交错正三角通道进行换热，同时换热器中部扭转结构使得换热性能得以提高。该紧凑换热器结构简单可靠，换热效率高。

技术研发人员：李育隆;冯月;吴宏
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：2018.09.17
技术公布日：2019.01.04