换热器的制作方法

1.本实用新型涉及热能技术领域，特别涉及一种换热器。


背景技术：

2.现有一种深井煤矿高效换热器，如图1至图3所示，包括水箱1、连接于水箱1的导流筒2、连接于导流筒2的壳体3，壳体3内设置有管束，管束包括多个换热管4和用于固定多个换热管4的固定件，沿管束轴向间隔设有横向湍流机构和纵向湍流机构,横向湍流机构和纵向湍流机构均包括用于支撑换热管的折流杆和用于固定折流杆的折流圈，折流杆与换热管平行设置，折流杆的直径等于相邻两根换热管之间的间隙；相邻两根折流杆之间设置有湍流杆，湍流杆上设置有微扰流件。其中，微扰流件均匀分布于湍流杆上。其中，相邻的两个横向湍流机构设置一个纵向湍流机构。即一个横向湍流机构和一个纵向湍流机构交错设置。折流杆直径大于湍流杆的直径。湍流杆的作用是固定微扰流件，因此直径不用很大。微扰流件的作用是使流体产生湍流，强化传热。水箱1底部设置有支撑脚10。支撑脚10可垫高换热器，换热器不直接放在地面，可减少热量从地面传出。
3.现有广泛使用的换热器管束，是正三角排布的正圆形换热器管束，由于换热器管束中每根圆管的传热系数均不同，受入口流量影响较大，当入口雷诺数越大，下游管束的传热系数越低，导致换热器换热效率低下。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种换热器，可较好地控制换热器管束外部流体的流动分离，减少上游换热管尾迹对下游换热管的影响，实现换热器管束各换热管的换热系数的均匀分布，改善高雷诺数下的局部换热管换热系数较低及积热问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供的换热器，其包括换热器外壳3及换热器管束；
6.所述换热器管束固定设置在换热器外壳3内；
7.所述换热器外壳3内的换热器管束，从上到下布置为n排，n为大于1的整数；
8.换热器管束的每排换热管包括横向布置的多个根换热管4，各换热管4与换热器外壳3同轴向；
9.所述换热管4，其内管壁径向截面为圆形，其外管壁径向截面为纺锤形。
10.较佳的，所述换热器还包括隔板5；
11.所述隔板5固定设置在换热器外壳3内，并且垂直于换热器外壳3轴线；
12.所述隔板5从上到下形成有n排支撑孔；
13.所述支撑孔为同所述换热管4外管壁径向截面适配的纺锤形；
14.所述换热器管束的各换热管4一一对应穿过各隔板5的相应支撑孔。
15.较佳的，换热管4同隔板5的支撑孔处焊接固定。
16.较佳的，隔板5与换热器外壳3之间焊接固定。
17.较佳的，所述换热管4的管壁最小壁厚大于1mm。
18.较佳的，各排的换热管，横向间距相同；
19.相邻排的换热管，在横向上错位布置。
20.较佳的，n＝2n+1,n为正整数；
21.第n+1排换热管的轴线所在平面过换热器外壳3轴线；
22.第1排到第n排换热管位于第n+1排换热管上方；
23.第n+2排到第2n+1排换热管位于第n+1排换热管下方；
24.第n+1排换热管的各换热管的外管壁径向截面的轴线为竖直方向；
25.第1排到第n排换热管的外管壁径向截面的轴线的倾斜方向，同第n+2排到第2n+1排换热管的外管壁径向截面的轴线的倾斜方向，关于第n+1排换热管的轴线所在平面对称。
26.较佳的，第1排到第n排换热管，各排之间的距离同为h；
27.第n+2排换热管，各排之间的距离同为h；
28.距离第n+1排换热管的轴线所在平面从远到近，换热管的外管壁径向截面的轴线同过换热器外壳3轴线的竖向面的夹角逐渐减小。
29.较佳的，n＝2n,n为正整数；
30.第1排换热管到第2n排换热管从上到下依次布置在换热器外壳3内,相邻各排之间的距离相同；
31.过换热器外壳3轴线的横向面位于第n排换热管同第n+1排换热管之间；
32.第1排到第n排换热管的外管壁径向截面的轴线的倾斜方向，同第n+1排到第2n排换热管的外管壁径向截面的轴线的倾斜方向，关于过换热器外壳3轴线的横向面对称。
33.较佳的，距离过换热器外壳3轴线的横向面从远到近，换热管的外管壁径向截面的轴线同过换热器外壳3轴线的竖向面的夹角逐渐减小。
34.本实用新型的换热器，采用外管壁径向截面为纺锤形的换热管4，可较好地控制换热器管束外部流体的流动分离，减少上游换热管4尾迹对下游换热管4的影响，通过不同位置的换热管4外管壁径向截面轴线的角度调节，能使换热管4外管壁沿着流体流动方向排布，可实现换热器管束各换热管4的换热系数的均匀分布，改善高雷诺数下的局部换热管4换热系数较低的问题，也可改善这些局部换热管4的积热问题，提升高雷诺数下的换热器换热效率，延长了换热器整体寿命，减少了维护成本。
附图说明
35.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面对本实用新型所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1是现有一种深井煤矿高效换热器结构示意图；
37.图2是本实用新型的换热器一实施例竖向截面图
38.图3是本实用新型的换热器一实施例的一段三维视图。
39.附图标记说明：
40.3换热器外壳；4换热管；5隔板。
具体实施方式
41.下面将结合附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
42.实施例一
43.如图1所示，换热器包括换热器外壳3及换热器管束；
44.所述换热器管束固定设置在换热器外壳3内；
45.所述换热器外壳3内的换热器管束，从上到下布置为n排，n为大于1的整数；
46.换热器管束的每排换热管包括横向布置的多个根换热管4，各换热管4与换热器外壳3同轴向；
47.所述换热管4，其内管壁径向截面为圆形，其外管壁径向截面为纺锤形。
48.实施例一的换热器，采用外管壁径向截面为纺锤形的换热管4，可较好地控制换热器管束外部流体的流动分离，减少上游换热管4尾迹对下游换热管4的影响，通过不同位置的换热管4外管壁径向截面轴线的角度调节，能使换热管4外管壁沿着流体流动方向排布，可实现换热器管束各换热管4的换热系数的均匀分布，改善高雷诺数下的局部换热管4换热系数较低的问题，也可改善这些局部换热管4的积热问题，提升高雷诺数下的换热器换热效率，延长了换热器整体寿命，减少了维护成本。
49.实施例二
50.如图2所示，所述换热器还包括隔板5；
51.所述隔板5固定设置在换热器外壳3内，并且垂直于换热器外壳3轴线；
52.所述隔板5从上到下形成有n排支撑孔；
53.所述支撑孔为同所述换热管4外管壁径向截面适配的纺锤形；
54.所述换热器管束的各换热管4一一对应穿过各隔板5的相应支撑孔。
55.较佳的，换热管4同隔板5的支撑孔处焊接固定。焊接时先由近换热器轴线的换热管4开始焊，一直焊到远换热器轴线的换热管4，要检查焊接质量避免漏气/液。
56.较佳的，隔板5与换热器外壳3之间焊接固定。
57.较佳的，所述换热管4的管壁最小壁厚大于1mm。
58.实施例三
59.基于实施例一的换热器，各排的换热管，横向间距相同；
60.相邻排的换热管，在横向上错位布置，从而可减少上游换热管尾迹对下游换热管换热系数的影响。
61.实施例四
62.基于实施例一到三的换热器，n＝2n+1,n为正整数；
63.第n+1排换热管的轴线所在平面过换热器外壳3轴线；
64.第1排到第n排换热管位于第n+1排换热管上方；
65.第n+2排到第2n+1排换热管位于第n+1排换热管下方；
66.第n+1排换热管的各换热管的外管壁径向截面的轴线为竖直方向；
67.第1排到第n排换热管的外管壁径向截面的轴线的倾斜方向，同第n+2排到第2n+1
排换热管的外管壁径向截面的轴线的倾斜方向，关于第n+1排换热管的轴线所在平面对称。
68.较佳的，第1排到第n排换热管，各排之间的距离同为h；
69.第n+2排换热管，各排之间的距离同为h；
70.距离第n+1排换热管的轴线所在平面从远到近，换热管的外管壁径向截面的轴线同过换热器外壳3轴线的竖向面的夹角逐渐减小。
71.实施例五
72.基于实施例一的换热器，n＝2n,n为正整数；
73.第1排换热管到第2n排换热管从上到下依次布置在换热器外壳3内,相邻各排之间的距离相同；
74.过换热器外壳3轴线的横向面位于第n排换热管同第n+1排换热管之间；
75.第1排到第n排换热管的外管壁径向截面的轴线的倾斜方向，同第n+1排到第2n排换热管的外管壁径向截面的轴线的倾斜方向，关于过换热器外壳3轴线的横向面对称。
76.较佳的，距离过换热器外壳3轴线的横向面从远到近，换热管的外管壁径向截面的轴线同过换热器外壳3轴线的竖向面的夹角逐渐减小。
77.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。