一种绕线管换热装置的制作方法

本申请属于绕线管式换热器，尤其涉及一种绕线管换热装置。

背景技术：

1、换热器的工作原理是将热流体的部分热量传递给冷流体，使工业生产中所需要的流体能够达到科学适宜的温度，换热器在石油化工工业领域内应用最为普遍，其中螺旋缠绕管式换热器主要由壳体、管束和中芯管组成，换热管与管板连接后，在与壳体焊接固定，在壳体和两端封头上有流体进出口接管。相比于传统换热器直管或者u型管，螺旋缠绕管式换热器采用独特的反向螺旋管束设计，流体a在弯曲的管道中流动时连续改变方向，产生的径向二次环流不断扰乱边界层，管侧的膜传热系数得到极大提高，流体b逆流朝上横向交叉通过缠绕管束，使得壳程也具有较高的膜传热系数，从而提高了总传热系数。

2、绕管式换热器的缠绕管束由多层螺旋管缠绕而成，且缠绕多层，层与层之间、管与管之间保持均匀一致的间隙，层间缠绕方向相反，冷却流体在壳程中流动时存在温度变化不均衡现象，具体的，最外层的冷却流体缠绕管和壳体内壁，而内层的冷却流体接触相邻两层的绕线管壁，导致外层冷却流体的温度变化与内层冷却流体的温度变化不同，冷却液并没有得到充分均匀的与绕线管接触换热就被置换掉，造成资源的浪费，由此可见，现有技术有待于进一步地改进和提高。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种绕线管换热装置，以解决上述技术问题中的至少一个。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了一种绕线管换热装置，包括换热器壳体、多层螺旋绕线管，相邻层的螺旋绕线管的间距一致且螺旋方向相反，所述换热器壳体的一端设有进液口另一端设有出液口，所述换热器壳体内的冷却液由进液口流向出液口，所述换热器壳体的外壁设有液体变向装置，所述液体变向装置包括抽液泵、第一管路和第二管路，所述第一管路一端连接抽液泵的抽液口，所述第二管路一端连接所述抽液泵的喷液口，所述第一管路和所述第二管路的另一端均连通所述换热器壳体的内部，所述抽液泵工作使所述换热器壳体内的冷却液能够由所述第一管路流通至第二管路，从而使所述换热器壳体内的冷却液能够径向移动。

3、上述结构，液体变向装置的抽液泵工作将换热器壳体内部的冷却液体通过第一管路抽出至第二管路流动，最终回到换热器壳体内部，从而使由进液口流向出液口方向的冷却液体能够产生径向上的移动，从而使靠近换热器壳体内壁的冷却液体能够变换其在径向方向的相对位置，与位于其他位置的冷却液体混合，增加径向流动性，使冷却液体能够充分且均匀的与螺旋绕线管接触换热，同时使换热器壳体边侧的较低温冷却液与其他位置的较高温冷却液体快速混合成次低温液体对螺旋换热管进行换热，使冷却液体得到更充分的利用，从而达到提高换热效率的效果。

4、在优选的实现方式中，所述第一管路连通第一分支管，所述第一分支管路设置在换热器壳体的内壁，所述第一分支管与所述换热器壳体的内部空间长度适配，所述第一分支管间隔开设有多个抽口；所述第二管路连通第二分支管，所述第二分支管路设置在所述换热器壳体的内壁，所述第二分支管与所述换热器壳体的内部空间长度适配，所述第二分支管路间隔开设有多个喷口。

5、第一管路连通的第一分支管以及第二管路连通的第二分支管，长度与换热器内部壳体相适配，其上间隔开设的多个抽口或喷口，可以扩大抽液以及喷液范围，使换热器壳体的内部空间的冷却液体都存在径向移动的趋势，从而增加冷却液体在换热器壳体内部的流动混合，使冷却液体能够充分且均匀的与螺旋绕线管接触换热，提高换热效率。

6、在优选的实现方式中，所述第一分支管和所述第二分支管相对且所述抽口和所述喷口交错设置。

7、第一分支管和第二分支管相对设置且抽口和喷口交错设置，从抽口位置进入的冷却液体，从更高或更低位置的喷口位置喷出，实现冷却液体水平高度位置的改变，从而使冷却液体能够进一步的流动混合与螺旋绕线管充分接触，提高换热效果。

8、在优选的实现方式中，所述喷口连接扇形喷嘴。

9、扇形款式的喷嘴可以使柱形的流注在喷射过程中产生偏执，使柱状的流柱呈扇形的射流，它在形成喷射流的过程中冲击力比较大，喷射范围大且明确，喷射的颗粒大小比较的均匀，所以它能够形成的扇形喷射范围比较整齐，正因为它大的冲击力才使它的口不会被堵塞，从而保证它可以长时间的使用。

10、在优选的实现方式中，所述第二管路螺旋缠绕在所述换热器壳体的外壁。

11、第二管路螺旋缠绕在换热器壳体的外壁，在冷却液体进入到第二管路中，与换热器壳体的外壁接触换热从而降低第二管路内流通的冷却液体温度，螺旋缠绕使冷却液体与换热壳体的外壁有更多的接触，再次进入换热器壳体内部后，与较高温的冷却液体进行混合，从而降低整体冷却液体的温度，提高换热效率，使冷却液体能够充分的利用。

12、在优选的实现方式中，所述抽液泵为齿轮泵，所述齿轮泵连接调速电机。

13、齿轮泵依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵，由两个齿轮、泵体与前后盖组成两个封闭空间，当齿轮转动时，齿轮脱开侧的空间的体积从小变大，形成真空，将液体吸入，齿轮啮合侧的空间的体积从大变小，而将液体挤入管路中去。齿轮泵的主要特点是结构简单、体积小、重量轻且转速高、自吸性能好工作可靠，齿轮泵的主动齿轮连接变频调速电机，如直流无刷电机，可以通过改变调速电机的转速，来控制抽液的力度，从而可以控制冷却液体径向的流速大小。

14、在优选的实现方式中，所述换热器壳体的外壁焊接有保护壳，所述齿轮泵设置在所述保护壳内。

15、在优选的实现方式中，所述换热器壳体内设有管板，所述螺旋绕线管的两端连通所述管板。

16、在优选的实现方式中，还包括温度检测件，所述温度检测件设置在所述进液口和所述出液口位置。

17、设置温度检测件如温度传感器来检测进液口和出液口的温度，从而通过温度数值的变化，来控制冷却液体整体的置换，设计更加合理。

18、上述结构，具备以下有益效果：

19、1.冷却液体能够产生径向上的移动，从而使靠近换气器壳体内壁的冷却液体能够变换其在径向方向的相对位置，与位于其他位置的冷却液体混合，增加径向流动性，使冷却液体能够充分且均匀的与螺旋绕线管接触换热，提高换热效率。

20、2.第二管路螺旋缠绕在换热器壳体的外壁，在冷却液体进入到第二管路中，与换热器壳体的外壁接触换热从而降低第二管路内流通的冷却液体温度，螺旋缠绕使冷却液体与换热壳体的外壁有更多的接触，再次进入换热器壳体内部后，与较高温的冷却液体进行混合，从而降低整体冷却液体的温度，提高换热效率，使冷却液体能够充分的利用。

技术特征：

1.一种绕线管换热装置，包括换热器壳体、多层螺旋绕线管，相邻层的螺旋绕线管的间距一致且螺旋方向相反，所述换热器壳体的一端设有进液口另一端设有出液口，所述换热器壳体内的冷却液由进液口流向出液口，其特征在于：所述换热器壳体的外壁设有液体变向装置，所述液体变向装置包括抽液泵、第一管路和第二管路，所述第一管路一端连接抽液泵的抽液口，所述第二管路一端连接所述抽液泵的喷液口，所述第一管路和所述第二管路的另一端均连通所述换热器壳体的内部，所述抽液泵工作使所述换热器壳体内的冷却液能够由所述第一管路流通至第二管路，从而使所述换热器壳体内的冷却液能够径向移动。

2.根据权利要求1所述的一种绕线管换热装置，其特征在于，所述第一管路连通第一分支管，所述第一分支管路设置在换热器壳体的内壁，所述第一分支管与所述换热器壳体的内部空间长度适配，所述第一分支管间隔开设有多个抽口；所述第二管路连通第二分支管，所述第二分支管路设置在所述换热器壳体的内壁，所述第二分支管与所述换热器壳体的内部空间长度适配，所述第二分支管路间隔开设有多个喷口。

3.根据权利要求2所述的一种绕线管换热装置，其特征在于，所述第一分支管和所述第二分支管相对且所述抽口和所述喷口交错设置。

4.根据权利要求2所述的一种绕线管换热装置，其特征在于，所述喷口连接扇形喷嘴。

5.根据权利要求1所述的一种绕线管换热装置，其特征在于，所述第二管路螺旋缠绕在所述换热器壳体的外壁。

6.根据权利要求1所述的一种绕线管换热装置，其特征在于，所述抽液泵为齿轮泵，所述齿轮泵连接调速电机。

7.根据权利要求6所述的一种绕线管换热装置，其特征在于，所述换热器壳体的外壁焊接有保护壳，所述齿轮泵设置在所述保护壳内。

8.根据权利要求1所述的一种绕线管换热装置，其特征在于，所述换热器壳体内设有管板，所述螺旋绕线管的两端连通所述管板。

9.根据权利要求1所述的一种绕线管换热装置，其特征在于，还包括温度检测件，所述温度检测件设置在所述进液口和所述出液口位置。

技术总结
本申请公开了一种绕线管换热装置，通过液体变向装置的抽液泵工作将换热器壳体内部的冷却液体通过第一管路抽出至第二管路流动，最终回到换热器壳体内部，从而使由进液口流向出液口方向的冷却液体能够产生径向上的移动，从而使靠近换热器壳体内壁的冷却液体能够变换其在径向方向的相对位置，与位于其他位置的冷却液体混合，增加径向流动性，使冷却液体能够充分且均匀的与螺旋绕线管接触换热，使冷却液体得到更充分的利用，从而达到提高换热效率的效果。

技术研发人员：马士恒,张承贺,舒高贵,韩昊学,金新媛,焦永坤,陈丽娜
受保护的技术使用者：山东京博装备制造安装有限公司
技术研发日：20230117
技术公布日：2024/1/13