一种螺旋盘管热交换器的制作方法

供热;炉灶;通风;干燥设备的制造及其应用技术1.本实用新型属于热交换器领域，具体涉及一种螺旋盘管热交换器。背景技术：2.螺旋盘管是一种结构紧凑的换热管，流体在螺旋管道内向前流动的过程中持续改变方向，相对于直管，螺旋盘管内流体的换热系数更高。现有的螺旋盘管热交换器一般是将多层盘管串联，该类型换热器结构的缺陷是同一水平面上的换热面积较小，所需盘管层数较多，装置高度较高；此外，串联结构易导致盘管层数增加时装置水阻力较高。例如有些盘管换热器是将一条管弯制加工成上下两层的盘管，两层盘管串联连接，虽然其结构简单，但在处理大流量流体换热时需串联多层换热盘管，无疑将带来换热器阻力过大，需匹配大功耗的流体输送泵，导致高能耗。技术实现要素：3.本实用新型的目的是提供一种螺旋盘管热交换器，以解决现有盘管结构在处理大流量流体换热时高能耗的问题。4.本实用新型采用以下技术方案：一种螺旋盘管热交换器，包括一空心壳体，其内部设置有：5.一进水立管，竖直设置，其底端位于靠近壳体底部位置，其底端为热流体入口，其顶端密封；6.n根出水立管，n≥2，均竖直设置，且均布于以进水立管为中心的环形轨迹线上；其顶端均为热流体出口，其底端均密封；7.多组螺旋盘管，沿着进水立管的轴线方向并列设置；每组螺旋盘管包括n根盘管，每根盘管均为螺旋式管状结构，每根盘管的入口均连通至进水立管的管体上，相邻两根盘管进口端面轴线夹角α＝360°/n，n根盘管的出口一一对应连通至n根出水立管上；8.其中，进水立管用于导入热流体至多组螺旋盘管中；出水立管用于接收经多组螺旋盘管传来的热流体并将其导出；多组螺旋盘管用于将热流体的热量交换至位于其外部的被加热介质。9.进一步的，同一组螺旋盘管中，n根盘管位于同一水平面。10.进一步的，同一组螺旋盘管中，n根盘管的入口沿着进水立管的轴线方向间隔设置，n根盘管平行且位于不同水平面。11.进一步的，壳体内部靠近顶端处设置一水平汇集集箱，各根出水立管均连通至汇集集箱，汇集集箱上连通设置有一热流体出口管，热流体出口管的出口延伸并穿出壳体的顶部。12.进一步的，进水立管底部连通一水平设置的热流体进口管，热流体进口管的入口延伸至壳体的外部。13.进一步的，壳体的顶部设有冷流体出口，底部设有冷流体入口。14.进一步的，壳体内部、且位于进水立管、n根出水立管和多组螺旋盘管外部填充储热材料。15.本实用新型的有益效果是：本实用新型采用多组螺旋盘管同层或错层布置，可增大同一水平面换热盘管的换热面积，提高盘管换热效果。整个装置的螺旋盘管布置紧凑，占地面积小，相邻两两盘管及相邻两组螺旋盘管之间均设有间隙，以便提高换热流体的流动性，强化换热。采用多组或多层相同结构尺寸的螺旋盘管并联结构，该结构在保证换热面积的同时，减小了管道阻力，降低了热交换器的阻力降；同时，保证了整体装置内各组螺旋盘管内传热流体分布的均匀性，提高了热交换器换热的稳定性和时效性。附图说明16.图1为本实用新型一种螺旋盘管热交换器的结构示意图；17.图2为本图1的俯视图；18.图3为图1中一种实施例的放大图i；19.图4为图1中另一种实施例的放大图ii；20.图5为图3和图4的a-a截面图；21.图6为本实用新型一种螺旋盘管热交换器的盘管的结构示意图。22.其中，1.热流体进口管，2.壳体，3.第一出水立管，4.汇集集箱，5.热流体出口管，6.盘管，7.第二出水立管，8.第三出水立管，9.进水立管，10.冷流体入口，11.冷流体出口，6-1.第一螺旋盘管，6-2.第二螺旋盘管，6-3.第三螺旋盘管。具体实施方式23.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。24.本实用新型提供了一种螺旋盘管热交换器，如图1所示，包括一空心壳体2，其可以为圆柱形桶状结构，壳体2的内部设置有进水立管9、n根出水立管和多组螺旋盘管。25.其中，进水立管9竖直设置，可以设置于壳体的中心位置。进水立管9的底端位于靠近所述壳体2底部位置，其底端为热流体入口，其顶端用端盖焊接密封，其管壁沿轴线开口通孔，以便与螺旋盘管进口连接。26.n根出水立管均为竖直设置，n≥2，且均布于以所述进水立管9为中心的环形轨迹线上；每根出水立管顶端均为热流体出口，每根出水立管底端均用端盖焊接密封。27.多组螺旋盘管沿着所述进水立管9的轴线方向、上下间隔并列设置。实际中，可以按照轴向等距布置多组螺旋盘管。每组螺旋盘管内流体流向均为由内圈向外圈螺旋流动。相邻两两盘管6及相邻两组螺旋盘管之间均设有间隙，以便提高换热流体的流动性，进一步提高盘管6的换热能力。28.每组螺旋盘管包括n根盘管6，如图6所示，每根所述盘管6均为螺旋式管状结构，每根所述盘管6的入口均连通至所述进水立管9的管体上，相邻两根盘管6进口端面轴线夹角α＝360°/n，n根所述盘管6的出口一一对应连通至n根所述出水立管上。如图5所示，当n为3时，盘管6的数量为三，分别为第一螺旋盘管6-1、第二螺旋盘管6-2和第三螺旋盘管6-3，三根盘管6的入口均连通至所述进水立管9的管体上。29.如图2所示，当n为3时，出水立管为三根。三根出水立管以进水立管9为圆心、按照每120度圆周等距依次布置第一出水立管3、第二出水立管7和第三出水立管8，三根出水立管均位于盘管最外圈的外延处，距离热交换器壳体2内壁100-200mm。30.进水立管9用于导入热流体至多组所述螺旋盘管中；所述出水立管用于接收经多组所述螺旋盘管传来的热流体并将其导出；多组所述螺旋盘管用于将热流体的热量交换至位于其外部的被加热介质。进水立管9、多组所述螺旋盘管和n根出水立管形成热流体从下至上的流通通道。31.在一些实施例中，如图3所示，同一组所述螺旋盘管中，n根所述盘管6位于同一水平面。例如，当n为3时，盘管6的数量为三，分别为第一螺旋盘管6-1、第二螺旋盘管6-2和第三螺旋盘管6-3。每一组的螺旋盘管中第一螺旋盘管6-1、第二螺旋盘管6-2和第三螺旋盘管6-3均位于同一水平面，这样可增大同一水平面换热盘管的换热面积。32.在一些实施例中，如图4所示，同一组所述螺旋盘管中，n根所述盘管6的入口沿着所述进水立管9的轴线方向间隔设置，n根所述盘管6平行且位于不同水平面。例如，当n为3时，盘管6的数量为三，分别为第一螺旋盘管6-1、第二螺旋盘管6-2和第三螺旋盘管6-3。每一组的螺旋盘管中第一螺旋盘管6-1、第二螺旋盘管6-2和第三螺旋盘管6-3沿着进水立管9的轴线方向上下间隔设置，这样可增大同一水平面换热盘管的换热面积。33.在一些实施例中，如图1所示，壳体2内部靠近顶端处设置一水平方向的汇集集箱4，各根所述出水立管均连通至所述汇集集箱4，所述汇集集箱4上连通设置有一热流体出口管5，所述热流体出口管5的出口延伸并穿出所述壳体2的顶部。汇集集箱4可为环形集箱、u型集箱或球形集箱。34.在一些实施例中，进水立管9底部连通一水平设置的热流体进口管1，所述热流体进口管1的入口延伸至所述壳体2的外部。35.在一些实施例中，再壳体2的顶部设有冷流体入口11，底部设有冷流体出口5。为了增强换热效果，冷流体和热流体采取逆流换热。36.以n＝3为例，使用时，高温流体经热流体进口管1进入进水立管9中，经进水立管9将热流体均布分至并联的各层螺旋盘管中，在螺旋盘管中热流体的热量经盘管壁面传递至管外的被加热介质；换热降温的热流体进入第一出水立管3、第二出水立管7和第三出水立管8，而后经三根出水立管顶部端口汇集在上部汇集集箱4内，最终由顶部热流体出口5管道排出。被加热的冷流体从热交换器壳体2下部进口10流入，换热升温后从上部冷流体出口11排出。37.在一些实施例中，在壳体2内部、且位于进水立管9、n根出水立管和多组螺旋盘管外部可以填充储热材料，使得一种螺旋盘管热交换器具有储热放热功能，即可作为蓄热式热交换器使用。38.当用户需要储热时，传热流体经进水立管9同时进入各组螺旋盘管，通过螺旋盘管与储热材料发生热交换，完成储热放热过程，该结构在保证换热面积的同时，减小了水流管道阻力，保证了一种螺旋盘管热交换器内换热分布的均匀性，提高了储热材料热量吸收和释放的稳定性和时效性。39.本实用新型的一种螺旋盘管热交换器采用多组螺旋盘管同层或错层布置，可增大同一水平面换热盘管的换热面积，提高盘管换热效果。本实用新型的螺旋盘管热交换器换热管布置紧凑，占地面积小，相邻两层盘管及相邻两组盘管之间均设有间隙，以便提高换热流体的流动性，强化换热。采用多组或多层相同结构尺寸的螺旋盘管并联结构，该结构在保证换热面积的同时，减小了管道阻力，降低了热交换器的阻力降；同时，保证了热交换器内各组或各层换热盘管内传热流体分布的均匀性，提高了热交换器换热的稳定性和时效性。









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