专利名称：应用旋弧形换热管的蒸发器的制作方法
技术领域：
本发明涉及热交换设备技术领域，尤其涉及一种蒸发器。
背景技术：
蒸发器在工业、民用中的应用非常普及。蒸发器的主要作用就是冷却经过制冷压缩机压缩后的高温制冷剂蒸汽并使之液化。蒸发器按其冷却介质不同，可分为水冷式、空气冷却式、蒸发式三大类。现有技术中的蒸发器虽然种类繁多，但都是应用了现有的各种换热管。众所周知， 换热管是换热设备的关键部件，换热管的换热效率直接影响到换热设备的工作效率。蒸发器的效率和节能的核心在于换热管。因此，本领域的技术人员一直致力于开发一种换热效率高、制造便利的新型的蒸发器。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种换热效率高、制造便利的应用旋弧形换热管的蒸发器。为实现上述目的，本发明提供了一种应用旋弧形换热管的蒸发器，包括器本体及至少一换热管，所述换热管具有介质入口及介质出口 ；所述换热管为旋弧形换热管；所述旋弧形换热管至少包括管体，所述管体合围形成一介质通道；所述管体为一异形管段；所述异形管段的管壁上形成有弧形延伸的凹槽，所述凹槽与所述管体的轴线形成一旋转夹角；所述凹槽在所述管体的内壁相应地形成有凸起的弧形纹路。较佳地，所述凹槽为一条或多条。较佳地，所述凹槽的横截面为弧形或三角形或等腰梯形。较佳地，所述旋转夹角为1°至75°。较佳地，所述凹槽相对所述管体为顺时针方向或逆时针方向延伸。较佳地，所述管体还包括分别位于所述异形管段两端的第一直管段、第二直管段， 两者与所述异形管段为一体构成。较佳地，所述第一直管段与所述第二直管段为等长或不等长。较佳地，所述管体为U型或S型。较佳地，所述管体为焊管或无缝直光管。较佳地，所述蒸发器为卧式蒸发器、立管式蒸发器、螺旋管式蒸发器、冷却排管、冷风机。本发明的蒸发器由于采用了旋弧形换热管，在蒸发器的整体换热效率上要大大高于现有的蒸发器。本发明尤其适用以焊管做为换热管的原材料，而焊管的成本比现有技术中用作换热管原材料的无缝直光管(如铜管、不锈钢管等)的成本至少低20%左右，因而本发明大幅度地降低了蒸发器的制造成本。并且，本发明的应用旋弧形换热管的蒸发器，由于旋弧形换热管还可以具有直管段，在制造蒸发器时，直管段与器本体的密封效果好，更适于现有蒸发器的制作技术，其设计寿命和使用寿命大大高于现有的蒸发器。更进一步地，由于本发明的旋弧形换热管的第一直管段与第二直管段可以不等长，这样在制作蒸发器时，可以方便地借位安装，大大降低了空间局限性，提高了设备空间的利用率。本发明使用的旋弧形换热管，更适合传统蒸发器的制造工艺，其与器本体的连接既可胀贴，也可焊接，同时也可胀焊结合使用。本发明采用的旋弧形换热管，管体还可以是U型或S型，极大地拓展了应用领域， 可以适用于各种种类、型号、规格的蒸发器。本发明的应用旋弧形换热管的蒸发器，可以应用于现有的各种蒸发器中，如卧式蒸发器、立管式蒸发器、螺旋管式蒸发器、冷却排管、冷风机等，具有换热效果好、结构简单， 成本低，制造便利等有益效果，适用于石油、化工、化肥、锅炉、制药、食品、电力、核能、环保、 供热、家电等多种行业中。
图1是本发明的蒸发器的实施例1的结构示意图。图2是图1所示实施例中的旋弧形换热管的立体结构示意图。图3是本发明的蒸发器中又一种旋弧形换热管的立体结构示意图。图4是图3中A部的局部放大结构示意图。
具体实施例方式以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。实施例1 蒸发器主要由器本体、换热管等部分组成。如图1所示，本实施例的一种应用旋弧形换热管的蒸发器，主要包括器本体及至少一换热管，蒸发液体蒸气进口 4、蒸发液体蒸气出口 5，及其他相关管道。本发明的特别之处在于，换热管为旋弧形换热管1。如图2所示，本发明中的旋弧形换热管1为一具有一定长度的金属焊管，如奥氏体不锈钢焊管、碳素钢焊管、钛及钛合金焊管、镍及镍合金焊管，或奥氏体一铁素体双相钢焊管等。旋弧形换热管1的管体合围形成一介质通道，管体为一异形管段及第一直管段11 与第二直管段12的一体结构。该异形管段的管壁上形成有多条弧形延伸的凹槽31。多条凹槽31互相平行，与管体的轴线形成一旋转夹角。凹槽31与管体的轴线的旋转夹角对旋弧形换热管的换热性能影响显著。旋转夹角可以根据介质流动性及管径等因素选择在1°至75°之间。优选地， 可以选择5°至60°之间。凹槽31在管体的内壁相应地形成有凸起的弧形纹路。这些纹路的存在，增加了介质通道内的扰流效果，提高了蒸发器的换热效率。本实施例中，凹槽31的横截面为弧形。在其他实施例中，也可以是三角形或等腰梯形。凹槽31相对管体可以为顺时针方向延伸，在不同实施例中也可以采用逆时针方向延伸。为了改善装配效果，第一直管段11与第二直管段12为不等长，以便在安装中可以借位，充分利用器本体之间的空间。本发明中的旋弧形换热管还由于制管成型后没有冷加工，因此内部结构应力基本消除，抗结垢性、耐蚀性更好。本发明还具有结构简单，成本低，制造更便利等有益效果。根据客户需要，本发明中的旋弧形换热管的整体长度可以在0米至数十米之间选取。当然，如果合理配置热处理炉，本发明中的旋弧形换热管的整体长度还可以在任意长度，而不受限于冷加工设备的规格。一台完善的蒸发器在设计或选型时应满足合理地实现所规定的工艺条件、结构安全可靠、便于制造、安装、操作和维修及经济上的合理。因此，在蒸发器的设计过程中，要充分注意各参数的均衡性。旋弧形换热管构成了蒸发器的传热面，旋弧形换热管的尺寸和形状对换热有很大影响。采用小直径的换热管时，蒸发器单位体积的换热面积大一些，设备比较紧凑，单位传热面积的金属消耗量少，传热系数也较高。因此，对粘性大或者污浊的流体一般选择大直径的换热管，对较清洁的流体一般选择小直径的换热管。换热管的材料的参数选择应根据介质的压力、温度及腐蚀性来确定。换热管在器本体上的排列不单要考虑到设备的紧凑性，还要考虑到流体的性质、 结构设计以及加工制造方面的情况。器本体上换热管中心距的选择既要考虑结构的紧凑性，传热效果，又要考虑器本体的强度和清洗管子外表面所需的空间。除此之外，还需要考虑换热管在器本体上的固定方法。若间距太小，当采用焊接连接时，相邻两根换热管的焊缝太近，焊缝质量受热影响不易得到保证；若采用胀接，挤压力可能造成器本体发生过大的变形，失去换热管和器本体间的结合力。一般采用的换热管的中心距不小于换热管外径的1. 25倍。实施例2 本发明的又一实施例，与上述实施例基本相同，所不同之处在于，如图3、图4所示，采用了一直线形的旋弧形换热管1，合围形成一介质通道2。管壁上形成有弧形延伸的凹槽31，凹槽31在管体的内壁相应地形成有凸起的弧形纹路32。在其他实施例中，旋弧形换热管也可以根据需要做成U型或S型。本发明的上述各种应用旋弧形换热管的蒸发器内只流通一种换热介质，以与蒸发器外的其他介质交换热量。本发明使用的旋弧形换热管与现有技术中同等直径的其他结构换热管相比，虽然横截面积相同，但旋弧形换热管内扰流效果明显，其换热效率大为提高，还进一步降低了蒸发器的能耗。本发明使用的旋弧形换热管，由于管内的扰流效果，不易结垢，抗垢性能好，因此本发明的蒸发器也具有不易结垢，抗垢性能好的特点。 综上所述，本说明书中所述的只是本发明的几种较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的权利要求保护范围之内。
权利要求
1.一种应用旋弧形换热管的蒸发器，其特征在于包括器本体及至少一旋弧形换热管；所述旋弧形换热管具有介质入口及介质出口 ；所述旋弧形换热管至少包括管体，所述管体合围形成一介质通道；所述管体为一异形管段；所述异形管段的管壁上形成有弧形延伸的凹槽，所述凹槽与所述管体的轴线形成一旋转夹角；所述凹槽在所述管体的内壁相应地形成有凸起的弧形纹路。
2.如权利要求1所述应用旋弧形换热管的蒸发器，其特征在于所述凹槽为一条或多条。
3.如权利要求1所述应用旋弧形换热管的蒸发器，其特征在于所述凹槽的横截面为弧形或三角形或等腰梯形。
4.如权利要求1所述应用旋弧形换热管的蒸发器，其特征在于所述旋转夹角为1°至 75°。
5.如权利要求1所述应用旋弧形换热管的蒸发器，其特征在于所述凹槽相对所述管体为顺时针方向或逆时针方向延伸。
6.如权利要求1所述应用旋弧形换热管的蒸发器，其特征在于所述管体还包括分别位于所述异形管段两端的第一直管段、第二直管段，两者与所述异形管段为一体构成。
7.如权利要求6所述应用旋弧形换热管的蒸发器，其特征在于所述第一直管段与所述第二直管段为等长或不等长。
8.如权利要求1所述应用旋弧形换热管的蒸发器，其特征在于所述管体为U型或S型。
9.如权利要求1所述应用旋弧形换热管的蒸发器，其特征在于所述管体为焊管或无缝直光管。
10.如权利要求1所述应用旋弧形换热管的蒸发器，其特征在于所述蒸发器为卧式蒸发器、立管式蒸发器、螺旋管式蒸发器、冷却排管、冷风机。
全文摘要
本发明公开了一种应用旋弧形换热管的蒸发器，包括器本体及至少一旋弧形换热管；所述旋弧形换热管具有介质入口及介质出口；所述旋弧形换热管至少包括管体，所述管体合围形成一介质通道；所述管体为一异形管段；所述异形管段的管壁上形成有弧形延伸的凹槽，所述凹槽与所述管体的轴线形成一旋转夹角；所述凹槽在所述管体的内壁相应地形成有凸起的弧形纹路。本发明的蒸发器由于采用了旋弧形换热管，大大提高了换热效率，在蒸发器的整体换热效率上要大大高于现有的蒸发器，具有成本低，制造便利等有益效果，适用于石油、化工、化肥、锅炉、制药、食品、电力、核能、环保、供热、家电等多种行业。
文档编号F25B39/02GK102331113SQ201110192149
公开日2012年1月25日 申请日期2011年7月11日 优先权日2011年7月11日
发明者孔详锋 申请人:上海科米钢管有限公司