一种管壳式换热器的制作方法

1.本发明涉及换热设备技术领域，特别涉及一种管壳式换热器。


背景技术：

2.管壳式换热器广泛应用在工业生产中。如何提高管壳式换热器的换热效率一直是工业生产中需要实际解决的问题。公开号为cn101464101a的中国专利公开了一种换热管内置弹簧式管壳换热器。该专利提出了在换热管内置弹簧的方案来提高换热效果。然而实际应用并不理想，具体如下：(1)弹簧的外径过小(前述专利的说明书附图1所示的状态)，弹簧距离换热管内壁较远，几乎影响不到换热器的换热效果；此外，实际应用中几乎无法实现弹簧与管内液体共振，对于换热器的换热效果几乎没有改善作用。(2)前述专利提出的技术方案仅能应用于立式换热器中，对于卧式换热器，弹簧过于柔软根本无法穿过换热管。(3)弹簧的端头安装不便，需要采用专用的夹具对弹簧的端头进行定位。且前述专利提出的弹簧悬架不能将卧式换热器中的弹簧的两端固定。
3.可见，有必要提出一种的技术方案，既便于弹簧的安装，又能提高换热器的换热效果，并且可以应用在立式和卧式换热器中。


技术实现要素：

4.鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种管壳式换热器，旨在解决现有技术中管壳式换热器内置弹簧安装困难且换热效果难以提高的技术问题。
5.为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
6.一种管壳式换热器，包括壳体，封头，管板，以及若干根换热管，每根换热管中分别设置有一根弹簧，弹簧与换热管为间隙配合；每根弹簧中分别穿过至少两根钢丝，每根钢丝分别与对应的弹簧相抵并通过点焊进行连接；每根钢丝分别从对应的换热管的两端伸出并且折弯；每根弹簧中按相同间距设置有若干个导流元件，每个导流元件分别包括一个芯轴，设置在芯轴上的螺旋片，以及两块连接板，芯轴的两端分别与对应的连接板可转动地连接，每块连接板分别与对应的钢丝固定连接。
7.进一步地，所述的管壳式换热器中，每个导流元件的芯轴两端分别设置有一个圆形凸台，每块连接板分别设置有一个圆孔，每个圆形凸台分别伸入对应的那个圆孔。
8.进一步地，所述的管壳式换热器中，圆形凸台的外径比圆孔的直径的差值为2～3mm。
9.进一步地，所述的管壳式换热器中，芯轴和螺旋片一体成型。
10.进一步地，所述的管壳式换热器中，芯轴和螺旋片为塑料制成，连接板为金属片。
11.进一步地，所述的管壳式换热器中，每个螺旋片的外径大于换热管的内径的二分之一。
12.进一步地，所述的管壳式换热器中，所述弹簧、钢丝和连接板均由不锈钢制成。
13.进一步地，所述的管壳式换热器中，每根钢丝的直径为0.5～1mm。
14.进一步地，所述的管壳式换热器中，换热管呈正三角形的方式进行布置。
15.有益效果：本发明提供了一种相换热器，相比现有技术，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：(1)结构简单，在弹簧中穿过至少两根钢丝，对弹簧起到支撑作用，能够方便地穿过换热管(包括立式和卧式两种状态)。(2)弹簧与换热管内壁为间隙配合，以及设置多个导流元件，扰乱了液体的流动状态，换热管内壁附近无法形成层流边界层，从而提高了换热效果。(3)便于拆卸，当换热器需要维修时，将钢丝的端头折直，即可方便地从换热管内抽出。
附图说明
16.图1为本发明提供的管壳式换热器的主视图。
17.图2为本发明提供的管壳式换热器中，弹簧、钢丝和导流元件的侧视图。
18.图3为本发明提供的管壳式换热器中，倒流元件的侧视图。
19.图4为本发明提供的管壳式换热器中，换热管的布置图。
20.图5为图4中s区域的局部放大图。
具体实施方式
21.本发明提供一种管壳式换热器，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
22.请参阅图1至图5，本发明提供一种管壳式换热器。虽然说明书附图以卧式换热器进行说明，但实际不限定于此，本发明的技术方案亦可应用在立式换热器中。对于管壳式换热器的常规部件，本文不作赘述。说明书附图仅用于解释结构原理，与实际产品并不成比例。图2中仅示意性画出了2个倒流元件。
23.所述的管壳式换热器包括壳体91，封头92，管板93，以及若干根换热管94，每根换热管中分别设置有一根弹簧1，弹簧1与换热管94为间隙配合(即：弹簧的外径小于换热管的内径，优选地，弹簧的外径和换热管的内径的差值小于2mm)；每根弹簧中分别穿过至少两根钢丝2，每根钢丝2分别与对应的弹簧相抵并通过点焊进行连接(附图仅示意性画出6个点焊的位置)；每根钢丝分别从对应的换热管的两端伸出并且折弯；每根弹簧中按相同间距设置有若干个导流元件3，每个导流元件分别包括一个芯轴31，设置在芯轴上的螺旋片32，以及两块连接板33，芯轴的两端分别与对应的连接板可转动地连接，每块连接板分别与对应的钢丝固定连接(优选为点焊)。附图中仅示意性画出两根钢丝，实际应用中并不限定于此，即使设置两根以上的钢丝，亦在本发明的保护范围内。
24.如图3所示，优选地，每个导流元件的芯轴两端分别设置有一个圆形凸台311，每块连接板分别设置有一个圆孔，每个圆形凸台分别伸入对应的那个圆孔。该设置结构简单，能够实现芯轴在圆孔中可转动地连接。
25.优选地，圆形凸台的外径比圆孔的直径的差值为2～3mm。该设置使得圆形凸台与圆孔之间又足够的间隙，实际使用时不易被污垢堵塞。
26.优选地，芯轴和螺旋片一体成型。
27.优选地，芯轴和螺旋片为塑料制成，连接板为金属片。即，芯轴和螺旋片通过注塑
成型，制作简单且成本地。而连接板为金属片，提供了足够的支撑强度。
28.优选地，每个螺旋片的外径大于换热管的内径的二分之一。该设置保证了管内液体经过螺旋片后改变路径并且能够冲向换热管内壁。
29.优选地，所述弹簧、钢丝和连接板均由不锈钢制成。该设置使得弹簧、钢丝和连接板不易损坏，提高了使用寿命。
30.优选地，每根钢丝的直径为0.5～1mm。
31.优选地，换热管呈正三角形的方式进行布置。该设置不仅使得换热管排列紧凑，也便于钢丝的端头折弯。
32.实际安装时，将各个导流元件设置在钢丝之间，然后将钢丝穿过弹簧，并在若干个位置点焊，然后将弹簧和钢丝一起穿过换热管，并将钢丝的两个端头分别折弯(如图2虚线所示)卡在换热器的管板上即可。
33.当换热器投入使用后，换热管内通入液体，由于受到弹簧的干扰无法在换热管内壁处形成层流边界层，从而提高了换热效果。此外，液体经过每个导流元件的螺旋片时路径发生改变并且冲向换热管内壁，进一步扰乱了换热管内壁的液体，进一步提高了换热效果。此外，即使今后需要拆卸弹簧，只需将钢丝的端头折直，即可方便地从换热管内抽出。
34.通过上述分析可知，相比现有技术(如背景技术所述的专利)，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：(1)结构简单，在弹簧中穿过至少两根钢丝，对弹簧起到支撑作用，能够方便地穿过换热管(包括立式和卧式两种状态)。(2)弹簧与换热管内壁为间隙配合，以及设置多个导流元件，扰乱了液体的流动状态，换热管内壁附近无法形成层流边界层，从而提高了换热效果。换言之，本发明与现有技术的工作原理并不相同，不需要弹簧与换热管内的液体发生共振。(3)便于拆卸，当换热器需要维修时，将钢丝的端头折直，即可方便地从换热管内抽出。
35.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。