本實用新型屬于換熱器技術領域，具體涉及一種高效鈦材同軸套管換熱器。

背景技術：

換熱器是煉油、化工、冶金、電力等行業(yè)中主要的工藝設備之一。目前在發(fā)達的工業(yè)國家熱回收率已達96％，換熱設備在石油煉化廠中約占全部工藝設備投資的35％～40％，其中管殼式換熱器仍然占絕對的優(yōu)勢，約占70％。目前在我國石油化工行業(yè)中，換熱設備投資占設備投資的30％以上，在換熱設備中，使用量最大的同樣是管殼式換熱器，其中80％以上的管殼式換熱器仍采用弓形折流板光管結(jié)構和光管作為傳熱元件，這種結(jié)構決定了換熱器傳熱效果差，殼程壓降大，與我國正在推行的節(jié)能減排政策不相適應。

隨著現(xiàn)代新工藝、新技術、新材料的不斷發(fā)展和能源問題的日益嚴重，必然帶來更多的高效能、高使用壽命、高參數(shù)換熱設備的需求。節(jié)約能源、保護環(huán)境、走可持續(xù)發(fā)展道路是目前世界發(fā)展的主旋律。換熱器發(fā)展的主要方向是提高熱效率、改進設備結(jié)構的緊湊性，加速生產(chǎn)制造的標準化、系列化和專門化。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種高效鈦材同軸套管換熱器，其結(jié)構簡單緊湊，設計新穎合理，安裝便捷，加工制作方便，材料比強度高、環(huán)保，較光管增大了傳熱面積，提高了傳熱系數(shù)，降低能耗，保證了兩相流體介質(zhì)換熱效果；同時顯著提高耐蝕性，延長使用壽命，綜合性價比高，實用性強，使用價值高，適應市場需求和發(fā)展方向。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種高效鈦材同軸套管換熱器，其特征在于：包括底座、螺旋外光管和螺旋內(nèi)方槽管，所述螺旋外光管套設在螺旋內(nèi)方槽管外且兩者同軸設置，所述螺旋外光管和螺旋內(nèi)方槽管均為鈦管，所述螺旋外光管固定在底座上，所述螺旋外光管的兩端均連接有接管，所述接管的中部設置有連接孔，所述連接孔上連接有外管螺紋接頭，所述螺旋內(nèi)方槽管的兩端均連接有內(nèi)管螺紋接頭，所述內(nèi)管螺紋接頭與接管密封連接，所述內(nèi)管螺紋接頭和螺旋內(nèi)方槽管共同形成內(nèi)腔，所述螺旋外光管、接管和外管螺紋接頭共同形成外腔。

上述的一種高效鈦材同軸套管換熱器，其特征在于：所述螺旋內(nèi)方槽管為外壁上均勻設置有多個方形槽的螺旋管。

上述的一種高效鈦材同軸套管換熱器，其特征在于：所述接管為鈦管，所述外管螺紋接頭和內(nèi)管螺紋接頭均為鈦材螺紋接頭，所述底座為鈦材底座。

上述的一種高效鈦材同軸套管換熱器，其特征在于：所述螺旋外光管與底座的連接方式為點焊，所述螺旋外光管與接管的連接方式為填角焊。

上述的一種高效鈦材同軸套管換熱器，其特征在于：所述連接孔為相貫線孔，所述相貫線孔與外管螺紋接頭相配合，所述外管螺紋接頭通過填角焊方式連接在所述相貫線孔處。

上述的一種高效鈦材同軸套管換熱器，其特征在于：所述內(nèi)管螺紋接頭與接管通過填角焊方式相密封。

上述的一種高效鈦材同軸套管換熱器，其特征在于：所述內(nèi)管螺紋接頭與螺旋內(nèi)方槽管的連接方式為填角焊。

上述的一種高效鈦材同軸套管換熱器，其特征在于：所述螺旋外光管和螺旋內(nèi)方槽管均為TA2工業(yè)純鈦管。

上述的一種高效鈦材同軸套管換熱器，其特征在于：所述螺旋外光管和螺旋內(nèi)方槽管均為螺旋盤管，所述螺旋外光管和螺旋內(nèi)方槽管同軸心。

上述的一種高效鈦材同軸套管換熱器，其特征在于：所述外管螺紋接頭和內(nèi)管螺紋接頭的兩端均為外螺紋結(jié)構。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點：

1、本實用新型結(jié)構簡單緊湊，是兩種尺寸不同的鈦管連接而成的同心圓套管，設計新穎合理，加工制作方便，可標準化、系列化、定制化生產(chǎn)。

2、本實用新型換熱器采用全鈦材設計加工制作，材料比強度高，環(huán)保、耐腐蝕性好，可靠性高；壽命長，經(jīng)濟合理，不僅能夠降低主材消耗，而且能減少設備體積及運行維護費用。

3、本實用新型傳熱管采用外凹槽螺旋結(jié)構，誘使流體產(chǎn)生湍流流動，改變流體的流動狀態(tài)，增大了傳熱面積，獲得高傳熱系數(shù)，采用內(nèi)凹槽管換熱系數(shù)是光管換熱系數(shù)的2～3倍，換熱效率高；同時，因流道內(nèi)流體的高度湍流，使流體中的微粒難以沉積結(jié)垢，即使有少量垢生成，由于介質(zhì)在管內(nèi)外湍流流動，對管壁沖刷強烈，防結(jié)垢能力強。

4、本實用新型內(nèi)槽螺旋管壁厚較薄，能提高換熱效果；另外，因其結(jié)構形狀和管壁較薄的特性，在管內(nèi)外溫差應力較大時，具有顯著彈性特征的薄壁鈦管曲率發(fā)生微觀變化，用以補償、消除熱應力，兼具有防垢和除垢的能力。

5、本實用新型采用螺旋內(nèi)方槽管，傳熱效果均勻穩(wěn)定，全鈦同軸套管換熱器提高了管殼式換熱器使用溫度、壓力、流量和熱負荷，最突出的優(yōu)點是可以迫使流體按規(guī)定路徑多次錯流通過管束，使流體的湍流程度持續(xù)得到強化，達到強化傳熱的目的。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構示意圖。

圖2為圖1的A處放大圖。

圖3為本實用新型螺旋內(nèi)方槽管的結(jié)構示意圖。

附圖標記說明:

1—底座； 2-1—螺旋外光管； 2-2—螺旋內(nèi)方槽管；

3—外管螺紋接頭； 4—接管； 5—內(nèi)管螺紋接頭；

6—方形槽。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本實用新型包括底座1、螺旋外光管2-1和螺旋內(nèi)方槽管2-2，所述螺旋外光管2-1套設在螺旋內(nèi)方槽管2-2外且兩者同軸設置，所述螺旋外光管2-1和螺旋內(nèi)方槽管2-2均為鈦管，所述螺旋外光管2-1固定在底座1上，所述螺旋外光管2-1的兩端均連接有接管4，所述接管4的中部設置有連接孔，所述連接孔上連接有外管螺紋接頭3，所述螺旋內(nèi)方槽管2-2的兩端均連接有內(nèi)管螺紋接頭5，所述內(nèi)管螺紋接頭5與接管4密封連接，所述內(nèi)管螺紋接頭5和螺旋內(nèi)方槽管2-2共同形成內(nèi)腔，所述螺旋外光管2-1、接管4和外管螺紋接頭3共同形成外腔。

本實用新型高效全鈦同軸套管換熱器，是用兩種尺寸不同的螺旋外光管2-1套設在螺旋內(nèi)方槽管2-2連接形成同心圓套管，且螺旋外光管2-1和螺旋內(nèi)方槽管2-2均為鈦管，采用鈦材設計和加工制作，材料比強度高，環(huán)保、耐腐蝕性好，可靠性高，壽命長，經(jīng)濟合理，不僅能夠降低主材消耗，而且能減少設備體積及運行維護費用，同時重量輕，重量是不銹鋼換熱器的一半。采用外凹槽螺旋結(jié)構的螺旋內(nèi)方槽管2-2作為傳熱管，誘使流體產(chǎn)生湍流流動，改變流體的流動狀態(tài)；且增大了傳熱面積，獲得高傳熱系數(shù)，內(nèi)凹槽管換熱系數(shù)是光管換熱系數(shù)的2～3倍。同時，因流道內(nèi)流體的高度湍流，使流體中的微粒難以沉積結(jié)垢，即使有少量垢生成，由于介質(zhì)在管內(nèi)外湍流流動，對管壁沖刷強烈，防結(jié)垢能力強。最突出的優(yōu)點是可以迫使流體按規(guī)定路徑多次錯流通過管束，使流體的湍流程度持續(xù)得到強化，達到強化傳熱的目的。其中，兩個外管螺紋接頭3分別為外腔介質(zhì)的進出口，兩個內(nèi)管螺紋接頭5分別為內(nèi)腔介質(zhì)的進出口，外管螺紋接頭3和內(nèi)管螺紋接頭5采用螺紋連接方式與其它設備接通。

如圖3所示，所述螺旋內(nèi)方槽管2-2為外壁上均勻設置有多個方形槽6的螺旋管，方形槽6的槽寬、槽深和槽距根據(jù)實際需要來設計。

本實施例中，所述接管4為鈦管，所述外管螺紋接頭3和內(nèi)管螺紋接頭5均為鈦材螺紋接頭，所述底座1為鈦材底座。

本實施例中，所述螺旋外光管2-1與底座1的連接方式為點焊，所述螺旋外光管2-1與接管4的連接方式為填角焊。

本實施例中，所述連接孔為相貫線孔，所述相貫線孔與外管螺紋接頭3相配合，所述外管螺紋接頭3通過填角焊方式連接在所述相貫線孔處。

本實施例中，所述內(nèi)管螺紋接頭5與接管4通過填角焊方式相密封。

本實施例中，所述內(nèi)管螺紋接頭5與螺旋內(nèi)方槽管2-2的連接方式為填角焊。

本實施例中，所述螺旋外光管2-1和螺旋內(nèi)方槽管2-2均為TA2工業(yè)純鈦管。

本實施例中，所述螺旋外光管2-1和螺旋內(nèi)方槽管2-2均為螺旋盤管，所述螺旋外光管2-1和螺旋內(nèi)方槽管2-2同軸心。

本實施例中，所述外管螺紋接頭3和內(nèi)管螺紋接頭5的兩端均為外螺紋結(jié)構，外管螺紋接頭3和內(nèi)管螺紋接頭5的螺牙、螺距可根據(jù)實際情況來設計。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構變換，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內(nèi)。