螺环反向导热复合换热器的制作方法

本发明涉及换热设备技术领域，具体涉及一种螺环反向导热复合换热器。

背景技术：

换热器的种类主要有壳管式、板式、套管式三种。其中的套管式换热器在钢管中套装多根拧成麻花状内管，内管两端焊接在比较薄管板上，管板外部焊接一带管帽的管材，使其密封，水顺着盘管的盘管的方向平行流出换热器，这样在内管和盘管内壁之间形成换热死角，内管与水不能形成完全的接触面，同等大小的换热器换热效率降低，而且换热器内管和氟腔均为焊接结构，当换热器不可避免的出现故障后，无法打开进行检修，只能用焊接工具将氟腔四周的焊料融化才能看到内管，在此过程中就会产生二次受热，造成焊料到处流淌，严重的会将内管与管板焊接处融化，造成二次泄露和堵塞，使故障更加严重，最终导致换热器无法维修而报废，焊接点的增多也会增加整机故障发生率；板式换热器换热效率虽高，但因片之间的间隙过小，当水流经换热通道极易造成管道堵塞，造成局部流道媒体流速过小，最终导致结冰冻裂，推广使用受到制约；壳管式换热器应用在大中型冷水机组中，虽在一定程度上克服了套管式和板式两种换热器的不足，但是其体积庞大，换热效率相对较低，价格也相对较高。

技术实现要素：

本发明提供一种螺环反向导热复合换热器，以解决技术存在的换热效率低、容易堵塞和加工成本高的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种螺环反向导热复合换热器，包括绕制而成的多层盘管、内管和塑胶螺环板，若干内管穿插在塑胶螺环板表面开设的内管插孔中然后整体套入盘管内，换热器主体通过支架安装固定，最底层的盘管开设排水口，盘管进出口两端焊接氟腔法兰，氟腔法兰加工有与内管同等数量的沉孔，氟腔法兰由内氟法兰和外氟法兰组成，外氟法兰和内氟法兰之间安装固定管套，外氟法兰、内氟法兰和管套构成氟腔，盘管进口处氟腔法兰的管套底部通过导流管与一个经济器联通，经济器设置入口管，盘管出口处氟腔法兰的管套通过出口管将制冷剂排出，盘管两端分别设置出水口和入水口。

上述内管的内壁具有螺纹齿形；塑胶螺环板每隔一定距离形成抛物线式的15度～55度向上或向下的螺环角。

上述导流管底部斜切形成大于45度的管口，增大导流管的入口面积，从而增加流量。

上述多层盘管绕制形成跑道形或圆环形或圆形。

本发明换热器使用时，由热泵机组或冷水机组膨胀装置输送而来的两相冷媒制冷剂进入经济器入口，由重力的作用，液态冷媒自经济器自上而下在底部聚集，在经济器中形成有一定高度液面，满液导流管自下而上将冷媒输送到上氟腔进行分配，进入到内管中，液体冷媒与水进行强烈换热，高效换热的长度占总换热面积的20%，在此过程中，盘管中的水将部分液体冷媒热量带走，从而液冷媒变又为两相状态，与普通的换热器对比，本复合换热器增加了液-液换热的流程，比两相冷媒直接进入换热器的提高了8%。两相液体继续吸热，最终全部变为气态冷媒由出口管回到热泵机组中。冷媒水由入水口进入盘管后，由于有塑胶螺环板的作用，强制将水沿内管做环形流动，从而避免了内管和盘管内壁之间形成换热死角，内管与水形成完全的接触面，本发明的氟腔结构通过氟腔法兰的加厚，增加强度后保证耐压2.8mpa无变形，内外氟腔法兰内夹聚四氟乙烯密封垫，保证冷媒无泄漏，当换热器不可避免的发生故障后可以拆卸法兰紧固螺丝打开氟腔进行维修、维护，省时、省力、节约维修成本。

本发明采用内壁为螺纹齿形管作为换热器的内管，多根内管为直管，穿插在特制的耐高温、耐腐蚀的塑胶螺环板中，螺环板每隔30cm形成抛物线式的15度～55度向上或向下的螺环角，最后内管与塑胶螺环板形成一整体，从外观看极像一条凶猛的快速行进的蟒蛇状，内管与外管一块虽模具转动成型。冷、热媒水随塑胶螺环板内成环形流动，降低了水阻，加快了流速，避免了水与内管横切流动时产生的扰动，且保证换热无死角；本发明内管两端的固定采用厚度20mm的内氟法兰（材质：黄铜、碳钢、不锈钢等），法兰中心加工有与内管同等数量的沉孔，便于焊接和钎料流动。外氟法兰和内氟法兰之间夹一管套，用于分配制冷剂，形成氟腔。运行时氟腔内充满100%纯液体制冷剂，液体制冷剂在内管内流动与管外的水形成液体与液体的反向导热。据流体传热学技术，两种液体沉浸式传热，可使效率达到最高。本螺环反向导热液体换热面积占整个换热面积的20%，打破了以往普通套管换热器无法实施液体换热的技术瓶颈；本发明内、外氟发兰之间的管套底部开一洞口，管套底部设一经济器，导流管沿经济器底部抽液，往氟腔源源不断的输送纯液体制冷剂。运行时，热泵机组通过膨胀装置输送过来的两相制冷剂由经济器顶部的管道进入经济器，由重力的作用，液体沿经济器四周自上而下流动，积聚在经济器的底部，经济器必须与外部绝热。由机组运行时的动力，导流管从经济其底部抽液达到往氟腔供液的目的。

本发明换热器不增加占地面积，提高了换热效率，造价适中、传热效率高、易反复拆卸维修、寿命长的适用于中小型热泵机组使用的螺环反向导热复合换热器。内管为螺纹管插入塑胶螺环板中，冷媒水强制做环形流动，根除水换热死角，内部不易震动和断裂。占总面积20%的纯液制冷剂与水液-液反向导热，与同类相比提高效率8%，为用户省电。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明跑道形换热器的俯视示意图；

图3是本发明圆环形换热器的俯视示意图；

图4是本发明圆形换热器的俯视示意图；

图5是本发明塑胶螺环板的结构示意图；

图6是本发明局部的放大示意图。

图中1盘管、2内管、3塑胶螺环板、4支架、5排水口、6氟腔法兰、7导流管、8经济器、9入口管、10出口管、11入水口、12出水口、13内管插孔、61内氟法兰、62外氟法兰、63管套。

具体实施方式

如图1、图5和图6所示：一种螺环反向导热复合换热器，包括绕制而成的多层盘管1、内管2和塑胶螺环板3，若干内管2穿插在塑胶螺环板3表面开设的内管插孔13中然后整体套入盘管1内，内管的内壁具有螺纹齿形；塑胶螺环板每隔一定距离形成抛物线式的15度～55度向上或向下的螺环角，换热器主体通过支架4安装固定，最底层的盘管开设排水口5，盘管进出口两端焊接氟腔法兰6，氟腔法兰6加工有与内管同等数量的沉孔，氟腔法兰6由内氟法兰61和外氟法兰62组成，外氟法兰62和内氟法兰61之间安装固定管套63，外氟法兰、内氟法兰和管套构成氟腔，盘管进口处氟腔法兰的管套底部通过导流管7与经济器8联通，导流管底部斜切形成大于45度的管口，增大导流管的入口面积，从而增加流量，经济器8设置入口管9，盘管出口处氟腔法兰的管套通过出口管10将制冷剂排出，盘管1两端分别设置出水口12和入水口11。如图2所示多层盘管可绕制形成跑道形，如图3所示多层盘管可绕制形成圆环形，如图4所示多层盘管可绕制形成圆形。

本发明换热器使用时，由热泵机组或冷水机组膨胀装置输送而来的两相冷媒制冷剂进入经济器入口，由重力的作用，液态冷媒自经济器自上而下在底部聚集，在经济器中形成有一定高度液面，满液导流管自下而上将冷媒输送到上氟腔进行分配，进入到内管中，液体冷媒与水进行强烈换热，高效换热的长度占总换热面积的20%，在此过程中，盘管中的水将部分液体冷媒热量带走，从而液冷媒变又为两相状态，与普通的换热器对比，本复合换热器增加了液-液换热的流程，比两相冷媒直接进入换热器的提高了8%。两相液体继续吸热，最终全部变为气态冷媒由出口管回到热泵机组中。冷媒水由入水口进入盘管后，由于有塑胶螺环板的作用，强制将水沿内管做环形流动，从而避免了内管和盘管内壁之间形成换热死角，内管与水形成完全的接触面，本发明的氟腔结构通过氟腔法兰的加厚，增加强度后保证耐压2.8mpa无变形，内外氟腔法兰内夹聚四氟乙烯密封垫，保证冷媒无泄漏，当换热器不可避免的发生故障后可以拆卸法兰紧固螺丝打开氟腔进行维修、维护，省时、省力、节约维修成本。