一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置

摘要

本发明公开了一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置，包括可调节变距支撑机构、间距控制组件、外壳组件和混合式管换热机构。本发明属于换热器管道支撑技术领域，具体是指一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置；本发明基于螺旋管的特点，创造性地提出了可调节变距支撑机构，通过支撑机构自身的厚度变化，能够改变螺旋管之间的层间距，并且还通过特殊的结构设计，使得层间距变化时同层之间的管间距也发生变化，从而实现均匀增大和缩小管间距的技术目的。

权利要求

1.一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置，包括外壳组件（4）和混合式管换热机构（3），所述混合式管换热机构（3）设于外壳组件（4）中，所述外壳组件（4）包括柱形壳体（34）和对称设置于柱形壳体（34）两端的端部腔体组件（35），其特征在于：还包括可调节变距支撑机构（1）和间距控制组件（2），所述可调节变距支撑机构（1）阵列设于混合式管换热机构（3）中，所述间距控制组件（2）阵列设于混合式管换热机构（3）中，所述外壳组件（4）还包括间距调节手柄（41），所述间距调节手柄（41）上设有手柄转轮部（43）和钢丝连接盘（44）；

所述可调节变距支撑机构（1）包括等距变径支撑组件（5）和距离变换控制组件（6），所述等距变径支撑组件（5）卡合设于混合式管换热机构（3）中，所述距离变换控制组件（6）卡合滑动设于等距变径支撑组件（5）中；

所述等距变径支撑组件（5）包括内支撑圈（7）和外支撑圈（8），所述内支撑圈（7）的内圈上环形均布设有内圈金属台（12），所述内圈金属台（12）的两端设有凸出的内圈定位销（13），所述内支撑圈（7）的外圈设有内圈斜坡部（14）；

所述外支撑圈（8）的外圈上环形均布设有外圈金属台（15），所述外圈金属台（15）的两端设有凸出的外圈定位销（16），所述外支撑圈（8）的内圈上设有外圈斜坡部（17）；

所述距离变换控制组件（6）包括内圈弹性金属板（9）、外圈弹性金属板（10）和梯形顶块（11），所述内圈弹性金属板（9）固接于内圈斜坡部（14）上，所述内圈弹性金属板（9）环形均布设有若干组，各组内圈弹性金属板（9）之间存在间隙，所述外圈弹性金属板（10）固接于外圈斜坡部（17）上，所述外圈弹性金属板（10）环形均布设有若干组，各组外圈弹性金属板（10）之间存在间隙，所述梯形顶块（11）上对称设有顶块斜坡部（18），所述梯形顶块（11）通过顶块斜坡部（18）卡合滑动设于内圈弹性金属板（9）和外圈弹性金属板（10）之间，所述顶块斜坡部（18）分别与外支撑圈（8）和外圈弹性金属板（10）滑动接触，所述梯形顶块（11）的中心设有中心孔（19），所述梯形顶块（11）之间设有用于连接的X弹性片（20）；

所述间距控制组件（2）包括内层变距支撑机构（21）和变距控制钢丝绳（22），所述内层变距支撑机构（21）的结构与可调节变距支撑机构（1）相同，所述变距控制钢丝绳（22）穿过中心孔（19）并与梯形顶块（11）固接，所述变距控制钢丝绳（22）的两端固接于钢丝连接盘（44）上。

2.根据权利要求1所述的一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置，其特征在于：所述内支撑圈（7）和外支撑圈（8）为具有伸缩性的硬橡胶材质。

3.根据权利要求2所述的一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置，其特征在于：所述混合式管换热机构（3）包括缠绕式换热组件（23）和列管式换热组件（24），所述列管式换热组件（24）设于缠绕式换热组件（23）中；所述缠绕式换热组件（23）包括内层螺旋换热管（25）、外层螺旋换热管（26）和端部隔板（27），所述端部隔板（27）上环形均布设有换热管连接孔（30），所述内层螺旋换热管（25）和外层螺旋换热管（26）的端部均卡合设于换热管连接孔（30）中。

4.根据权利要求3所述的一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置，其特征在于：所述内层螺旋换热管（25）和外层螺旋换热管（26）均为环形分布区，所述内层螺旋换热管（25）位于外层螺旋换热管（26）的内部，所述端部隔板（27）上设有钢丝过孔（31），所述钢丝过孔（31）中设有密封内衬，所述变距控制钢丝绳（22）卡合滑动设于钢丝过孔（31）中。

5.根据权利要求4所述的一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置，其特征在于：所述列管式换热组件（24）包括直换热管（28）和折流挡板（29），所述直换热管（28）卡合设于换热管连接孔（30）中，所述折流挡板（29）上设有直管安装孔（33），所述折流挡板（29）通过直管安装孔（33）卡合设于直换热管（28）上，所述折流挡板（29）阵列设有若干组并且方向呈交替分布；所述可调节变距支撑机构（1）设于内层螺旋换热管（25）和外层螺旋换热管（26）之间，所述内层变距支撑机构（21）设于内层螺旋换热管（25）和直换热管（28）之间。

6.根据权利要求5所述的一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置，其特征在于：所述柱形壳体（34）固接于两组端部隔板（27）之间，所述柱形壳体（34）的两端的相对侧分别设有进液口（36）和排液口（37），所述柱形壳体（34）的内壁上对称设有弹性挡板（38），所述端部腔体组件（35）包括换热腔体（39）和换热管道（40），所述换热腔体（39）设于端部隔板（27）的外侧。

7.根据权利要求6所述的一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置，其特征在于：所述换热腔体（39）上设有圆柱接头（42），所述间距调节手柄（41）转动设于圆柱接头（42）中，所述换热管道（40）设于间距调节手柄（41）中，所述间距调节手柄（41）与端部腔体组件（35）接触的部位为密封结构，换热管道（40）与外界连接后不会跟随着间距调节手柄（41）旋转。

说明书

一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置

技术领域

[0001] 本发明属于换热器管道支撑技术领域，具体是指一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置。

背景技术

[0002] 管式换热器是通过圆管内外流通不同温度的介质，从而在两种介质不直接混合的情况下，进行热量传递，常用的应用工况有利用高温废水为其他液体加热等，可广泛应用于石油、化工、冶金、电力、余热回收、海水淡化、地热、海水温差发电等行业。

[0003] 管式换热器大致分为直列管换热器和缠绕管换热器两大类，其中缠绕管换热器是将列管式换热器中的直管更换为螺旋缠绕的弯管，单位容积的传热效率是普通列管式换热
器的两倍以上，并且由于缠绕管的端部存在具有一定挠性的自由弯曲段，因此可以对换热
管的热膨胀部分自行补偿，从而减小了管头和管板在焊接处的应力，进而降低了管头与管
板焊缝泄漏的概率，高通量管与普通圆管类似，只是在内壁或外壁上增设一组用于提高热
量交换效率的多孔层。

[0004] 公开号为CN109855466A的专利申请提供了一种换热器中用于支撑弓形换热管的支撑板、支撑装置以及该支撑装置的安装方法，但是该方案中的支撑装置是用于直列管的，且不可调节，因此还有可以改进的空间。

[0005] 目前的直列管换热器和缠绕管换热器的管间距都是不可调的，管间距的选择需要综合考虑换热器的工作条件，根据流速、传热介质、杂质含量、粘性等因素进行综合选择，一般来讲，间距小传热效率高，间距大流动阻力小、流速快、不易堆积杂质，但是很多工况下的传热介质不止一种，例如上述对废水的热量回收工况，废水就有很多种，目前只能根据各种介质所适宜的最小间距，取其中的最大值，以牺牲一部分效率的方式来避免出现故障，因此市场上需要一种能够调节管道间距的换热器。

发明内容

[0006] 针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置，直列式的换热管不仅两端焊接，中间还有用于连接的折流挡板，基本不具备调节条件，但是缠绕管不同，缠绕管本身就具备挠性，并且是弯曲的，且螺旋结构使得缠绕管具备了更大的弹性，这就使得螺旋管的间距调节具备了可能性；本发明基于螺旋管
的特点，创造性地提出了可调节变距支撑机构，通过支撑机构自身的厚度变化，能够改变螺旋管之间的层间距，并且还通过特殊的结构设计，使得层间距变化时同层之间的管间距也
发生变化，从而实现均匀增大和缩小管间距的技术目的。

[0007] 本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置，包括外壳组件和混合式管换热机构，所述混合式管换热机构设于外壳组件中，所述外壳组件包括柱形壳体和对称设置于柱形壳体两端的端部腔体组件，还包括可调节变距支
撑机构和间距控制组件，所述可调节变距支撑机构阵列设于混合式管换热机构中，所述间
距控制组件阵列设于混合式管换热机构中，所述外壳组件还包括间距调节手柄，所述间距
调节手柄上设有手柄转轮部和钢丝连接盘。

[0008] 进一步地，所述可调节变距支撑机构包括等距变径支撑组件和距离变换控制组件，所述等距变径支撑组件卡合设于混合式管换热机构中，所述距离变换控制组件卡合滑
动设于等距变径支撑组件中。

[0009] 作为优选地，所述等距变径支撑组件包括内支撑圈和外支撑圈，所述内支撑圈的内圈上环形均布设有内圈金属台，所述内圈金属台的两端设有凸出的内圈定位销，所述内
支撑圈的外圈设有内圈斜坡部；所述外支撑圈的外圈上环形均布设有外圈金属台，所述外
圈金属台的两端设有凸出的外圈定位销，所述外支撑圈的内圈上设有外圈斜坡部。

[0010] 内圈定位销通过螺纹连接的方式固定在内圈金属台上，便于拆装，由于内支撑圈和外支撑圈在扩张或者收缩恢复的时候，内圈金属台和外圈金属台不会跟随着发生等比例
形变（只会随内支撑圈和外支撑圈的形变而发生偏移），因此内圈定位销和外圈定位销始终处于刚好贴紧内层螺旋换热管和外层螺旋换热管的状态，克服了内支撑圈和外支撑圈既要
胀缩（改变螺旋管的间距）又不能胀缩（等比例膨胀时，外圈定位销将无法紧扣外层螺旋换热管，导致外层螺旋换热管的横向间距不再均匀）的技术矛盾。

[0011] 作为本发明的进一步优选，所述距离变换控制组件包括内圈弹性金属板、外圈弹性金属板和梯形顶块，所述内圈弹性金属板固接于内圈斜坡部上，所述内圈弹性金属板环
形均布设有若干组，各组内圈弹性金属板之间存在间隙，所述外圈弹性金属板固接于外圈
斜坡部上，所述外圈弹性金属板环形均布设有若干组，各组外圈弹性金属板之间存在间隙，所述梯形顶块上对称设有顶块斜坡部，所述梯形顶块通过顶块斜坡部卡合滑动设于内圈弹
性金属板和外圈弹性金属板之间，所述顶块斜坡部分别与外支撑圈和外圈弹性金属板滑动
接触，所述梯形顶块的中心设有中心孔，所述梯形顶块之间设有用于连接的X弹性片，通过连接在各组梯形顶块之间的X弹性片，能够保证各组梯形顶块基本呈圆周均匀分布，从而保证对内支撑圈和外支撑圈的直径能够进行均匀地控制。

[0012] 内圈弹性金属板、外圈弹性金属板和梯形顶块均为不锈钢材质，一方面不锈钢的弹性、硬度和耐磨性都足够，另一方面不锈钢在各种液体中的耐腐蚀性也较强，能够大大延长使用寿命，通过对顶块斜坡部侵入等距变径支撑组件中的深度控制，能够控制内支撑圈
和外支撑圈的总厚度，从而能够对内层螺旋换热管和外层螺旋换热管的层间距进行连续调
节，并且由于内层螺旋换热管始终被内圈定位销卡住、外层螺旋换热管始终被外层螺旋换
热管卡住，因此在内层螺旋换热管和外层螺旋换热管膨胀的过程中，内层螺旋换热管与内
层螺旋换热管之间、以及外层螺旋换热管与外层螺旋换热管之间的横向间隙也能始终保持
均匀。

[0013] 进一步地，所述间距控制组件包括内层变距支撑机构和变距控制钢丝绳，所述内层变距支撑机构的结构与可调节变距支撑机构相同，所述变距控制钢丝绳穿过中心孔并与
梯形顶块固接，所述变距控制钢丝绳的两端固接于钢丝连接盘上。

[0014] 通过间距调节手柄能够同时控制所有的变距控制钢丝绳，进而控制所有的可调节变距支撑机构和内层变距支撑机构的厚度，由于变距控制钢丝绳只能传递拉力，不能传递
推力，因此本发明通过在两端对称设置间距调节手柄的方式，实现对变距控制钢丝绳两个
方向精确的运动控制。

[0015] 作为优选地，所述内支撑圈和外支撑圈为具有伸缩性的硬橡胶材质。

[0016] 内支撑圈和外支撑圈自身既具有一定的支撑性，又能在梯形顶块的顶撑下相互远离，在相互远离时，内支撑圈和外支撑圈的半径之差增大，从而改变可调节变距支撑机构的总厚度，进而改变内层螺旋换热管和外层螺旋换热管之间的层间距，与此同时，由于内层螺旋换热管和外层螺旋换热管呈螺旋结构且总长度不变，因此在螺旋直径增大时，内层螺旋
换热管与内层螺旋换热管之间、外层螺旋换热管与外层螺旋换热管之间的间距也会同时均
匀增大，从而起到调节管道间距的效果。

[0017] 进一步地，所述混合式管换热机构包括缠绕式换热组件和列管式换热组件，所述列管式换热组件设于缠绕式换热组件中；所述缠绕式换热组件包括内层螺旋换热管、外层
螺旋换热管和端部隔板，所述端部隔板上环形均布设有换热管连接孔，所述内层螺旋换热
管和外层螺旋换热管的端部均卡合设于换热管连接孔中。

[0018] 作为优选地，所述内层螺旋换热管和外层螺旋换热管均为环形分布区，所述内层螺旋换热管位于外层螺旋换热管的内部，所述端部隔板上设有钢丝过孔，所述钢丝过孔中
设有密封内衬，所述变距控制钢丝绳卡合滑动设于钢丝过孔中。

[0019] 作为本发明的进一步优选，所述列管式换热组件包括直换热管和折流挡板，所述直换热管卡合设于换热管连接孔中，所述折流挡板上设有直管安装孔，所述折流挡板通过
直管安装孔卡合设于直换热管上，所述折流挡板阵列设有若干组并且方向呈交替分布；所
述可调节变距支撑机构设于内层螺旋换热管和外层螺旋换热管之间，所述内层变距支撑机
构设于内层螺旋换热管和直换热管之间，由于螺旋管的缠绕半径有一定的要求，因此通过
在中心位置设置传统的列管式换热组件的方式，能够减少对空间的浪费，提高相同体积下
的换热效率。

[0020] 进一步地，所述柱形壳体固接于两组端部隔板之间，所述柱形壳体的两端的相对侧分别设有进液口和排液口，所述柱形壳体的内壁上对称设有弹性挡板，弹性挡板虽无法
与外层螺旋换热管形成密封，但通过弹性挡板的阻挡能够限制绝大多数的液体流向，使得
液体需经过混合式管换热机构才能从进液口流到排液口，避免了液体贴着柱形壳体的内壁
流动而不接触混合式管换热机构的情况；所述端部腔体组件包括换热腔体和换热管道，所
述换热腔体设于端部隔板的外侧。

[0021] 作为优选地，所述换热腔体上设有圆柱接头，所述间距调节手柄转动设于圆柱接头中，所述换热管道设于间距调节手柄中，所述间距调节手柄与端部腔体组件接触的部位
为密封结构，换热管道与外界连接后不会跟随着间距调节手柄旋转。

[0022] 采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

[0023] （1）内圈定位销通过螺纹连接的方式固定在内圈金属台上，便于拆装，由于内支撑圈和外支撑圈在扩张或者收缩恢复的时候，内圈金属台和外圈金属台不会跟随着发生等比例形变（只会随内支撑圈和外支撑圈的形变而发生偏移），因此内圈定位销和外圈定位销始终处于刚好贴紧内层螺旋换热管和外层螺旋换热管的状态，克服了内支撑圈和外支撑圈既
要胀缩（改变螺旋管的间距）又不能胀缩（等比例膨胀时，外圈定位销将无法紧扣外层螺旋换热管，导致外层螺旋换热管的横向间距不再均匀）的技术矛盾。

[0024] （2）通过连接在各组梯形顶块之间的X弹性片，能够保证各组梯形顶块基本呈圆周均匀分布，从而保证对内支撑圈和外支撑圈的直径能够进行均匀地控制。

[0025] （3）内圈弹性金属板、外圈弹性金属板和梯形顶块均为不锈钢材质，一方面不锈钢的弹性、硬度和耐磨性都足够，另一方面不锈钢在各种液体中的耐腐蚀性也较强，能够大大延长使用寿命，通过对顶块斜坡部侵入等距变径支撑组件中的深度控制，能够控制内支撑圈和外支撑圈的总厚度，从而能够对内层螺旋换热管和外层螺旋换热管的层间距进行连续
调节，并且由于内层螺旋换热管始终被内圈定位销卡住、外层螺旋换热管始终被外层螺旋
换热管卡住，因此在内层螺旋换热管和外层螺旋换热管膨胀的过程中，内层螺旋换热管与
内层螺旋换热管之间、以及外层螺旋换热管与外层螺旋换热管之间的横向间隙也能始终保
持均匀。

[0026] （4）通过间距调节手柄能够同时控制所有的变距控制钢丝绳，进而控制所有的可调节变距支撑机构和内层变距支撑机构的厚度，由于变距控制钢丝绳只能传递拉力，不能
传递推力，因此本发明通过在两端对称设置间距调节手柄的方式，实现对变距控制钢丝绳
两个方向精确的运动控制。

[0027] （5）内支撑圈和外支撑圈自身既具有一定的支撑性，又能在梯形顶块的顶撑下相互远离，在相互远离时，内支撑圈和外支撑圈的半径之差增大，从而改变可调节变距支撑机构的总厚度，进而改变内层螺旋换热管和外层螺旋换热管之间的层间距，与此同时，由于内层螺旋换热管和外层螺旋换热管呈螺旋结构且总长度不变，因此在螺旋直径增大时，内层
螺旋换热管与内层螺旋换热管之间、外层螺旋换热管与外层螺旋换热管之间的间距也会同
时均匀增大，从而起到调节管道间距的效果。

[0028] （6）由于螺旋管的缠绕半径有一定的要求，因此通过在中心位置设置传统的列管式换热组件的方式，能够减少对空间的浪费，提高相同体积下的换热效率。

[0029] （7）弹性挡板虽无法与外层螺旋换热管形成密封，但通过弹性挡板的阻挡能够限制绝大多数的液体流向，使得液体需经过混合式管换热机构才能从进液口流到排液口，避
免了液体贴着柱形壳体的内壁流动而不接触混合式管换热机构的情况。

附图说明

[0030] 图1为本发明提出的一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置的立体图；

[0031] 图2为本发明提出的一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置的主视图；

[0032] 图3为图2中沿着剖切线A‑A的剖视图；

[0033] 图4为图3中沿着剖切线B‑B的剖视图；

[0034] 图5为图3中沿着剖切线C‑C的剖视图；

[0035] 图6为图3中沿着剖切线D‑D的剖视图；

[0036] 图7为本发明提出的一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置的内部结构示意图；

[0037] 图8为本发明提出的一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置的可调节变距支撑机构的结构示意图；

[0038] 图9为本发明提出的一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置的可调节变距支撑机构和间距控制组件的组合结构示意图；

[0039] 图10为本发明提出的一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置的混合式管换热机构的结构示意图；

[0040] 图11为本发明提出的一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置的外壳组件的结构示意图；

[0041] 图12为图3中Ⅰ处的局部放大图；

[0042] 图13为图6中Ⅱ处的局部放大图；

[0043] 图14为图3中Ⅲ处的局部放大图。

[0044] 其中，1、可调节变距支撑机构，2、间距控制组件，3、混合式管换热机构，4、外壳组件，5、等距变径支撑组件，6、距离变换控制组件，7、内支撑圈，8、外支撑圈，9、内圈弹性金属板，10、外圈弹性金属板，11、梯形顶块，12、内圈金属台，13、内圈定位销，14、内圈斜坡部，15、外圈金属台，16、外圈定位销，17、外圈斜坡部，18、顶块斜坡部，19、中心孔，20、X弹性片，
21、内层变距支撑机构，22、变距控制钢丝绳，23、缠绕式换热组件，24、列管式换热组件，25、内层螺旋换热管，26、外层螺旋换热管，27、端部隔板，28、直换热管，29、折流挡板，30、换热管连接孔，31、钢丝过孔，33、直管安装孔，34、柱形壳体，35、端部腔体组件，36、进液口，37、排液口，38、弹性挡板，39、换热腔体，40、换热管道，41、间距调节手柄，42、圆柱接头，43、手柄转轮部，44、钢丝连接盘。

[0045] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

[0046] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0047] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0048] 如图1 图14所示，本发明提出了一种用于高通量管换热器换热管的支撑装置，包~
括外壳组件4和混合式管换热机构3，混合式管换热机构3设于外壳组件4中，外壳组件4包括柱形壳体34和对称设置于柱形壳体34两端的端部腔体组件35，还包括可调节变距支撑机构
1和间距控制组件2，可调节变距支撑机构1阵列设于混合式管换热机构3中，间距控制组件2阵列设于混合式管换热机构3中，外壳组件4还包括间距调节手柄41，间距调节手柄41上设
有手柄转轮部43和钢丝连接盘44。

[0049] 混合式管换热机构3包括缠绕式换热组件23和列管式换热组件24，列管式换热组件24设于缠绕式换热组件23中；缠绕式换热组件23包括内层螺旋换热管25、外层螺旋换热
管26和端部隔板27，端部隔板27上环形均布设有换热管连接孔30，内层螺旋换热管25和外
层螺旋换热管26的端部均卡合设于换热管连接孔30中。

[0050] 内层螺旋换热管25和外层螺旋换热管26均为环形分布区，内层螺旋换热管25位于外层螺旋换热管26的内部，端部隔板27上设有钢丝过孔31，钢丝过孔31中设有密封内衬，变距控制钢丝绳22卡合滑动设于钢丝过孔31中。

[0051] 列管式换热组件24包括直换热管28和折流挡板29，直换热管28卡合设于换热管连接孔30中，折流挡板29上设有直管安装孔33，折流挡板29通过直管安装孔33卡合设于直换
热管28上，折流挡板29阵列设有若干组并且方向呈交替分布；可调节变距支撑机构1设于内层螺旋换热管25和外层螺旋换热管26之间，内层变距支撑机构21设于内层螺旋换热管25和
直换热管28之间，由于螺旋管的缠绕半径有一定的要求，因此通过在中心位置设置传统的
列管式换热组件24的方式，能够减少对空间的浪费，提高相同体积下的换热效率。

[0052] 可调节变距支撑机构1包括等距变径支撑组件5和距离变换控制组件6，等距变径支撑组件5卡合设于混合式管换热机构3中，距离变换控制组件6卡合滑动设于等距变径支
撑组件5中。

[0053] 等距变径支撑组件5包括内支撑圈7和外支撑圈8，内支撑圈7的内圈上环形均布设有内圈金属台12，内圈金属台12的两端设有凸出的内圈定位销13，内支撑圈7的外圈设有内圈斜坡部14；外支撑圈8的外圈上环形均布设有外圈金属台15，外圈金属台15的两端设有凸出的外圈定位销16，外支撑圈8的内圈上设有外圈斜坡部17。

[0054] 内圈定位销13通过螺纹连接的方式固定在内圈金属台12上，便于拆装，由于内支撑圈7和外支撑圈8在扩张或者收缩恢复的时候，内圈金属台12和外圈金属台15不会跟随着
发生等比例形变（只会随内支撑圈7和外支撑圈8的形变而发生偏移），因此内圈定位销13和外圈定位销16始终处于刚好贴紧内层螺旋换热管25和外层螺旋换热管26的状态，克服了内
支撑圈7和外支撑圈8既要胀缩（改变螺旋管的间距）又不能胀缩（等比例膨胀时，外圈定位销16将无法紧扣外层螺旋换热管26，导致外层螺旋换热管26的横向间距不再均匀）的技术
矛盾。

[0055] 距离变换控制组件6包括内圈弹性金属板9、外圈弹性金属板10和梯形顶块11，内圈弹性金属板9固接于内圈斜坡部14上，内圈弹性金属板9环形均布设有若干组，各组内圈
弹性金属板9之间存在间隙，外圈弹性金属板10固接于外圈斜坡部17上，外圈弹性金属板10环形均布设有若干组，各组外圈弹性金属板10之间存在间隙，梯形顶块11上对称设有顶块
斜坡部18，梯形顶块11通过顶块斜坡部18卡合滑动设于内圈弹性金属板9和外圈弹性金属
板10之间，顶块斜坡部18分别与外支撑圈8和外圈弹性金属板10滑动接触，梯形顶块11的中心设有中心孔19，梯形顶块11之间设有用于连接的X弹性片20。

[0056] 内圈弹性金属板9、外圈弹性金属板10和梯形顶块11均为不锈钢材质，一方面不锈钢的弹性、硬度和耐磨性都足够，另一方面不锈钢在各种液体中的耐腐蚀性也较强，能够大大延长使用寿命，通过对顶块斜坡部18侵入等距变径支撑组件5中的深度控制，能够控制内支撑圈7和外支撑圈8的总厚度，从而能够对内层螺旋换热管25和外层螺旋换热管26的层间
距进行连续调节，并且由于内层螺旋换热管25始终被内圈定位销13卡住、外层螺旋换热管
26始终被外层螺旋换热管26卡住，因此在内层螺旋换热管25和外层螺旋换热管26膨胀的过
程中，内层螺旋换热管25与内层螺旋换热管25之间、以及外层螺旋换热管26与外层螺旋换
热管26之间的横向间隙也能始终保持均匀。

[0057] 间距控制组件2包括内层变距支撑机构21和变距控制钢丝绳22，内层变距支撑机构21的结构与可调节变距支撑机构1相同，变距控制钢丝绳22穿过中心孔19并与梯形顶块
11固接，变距控制钢丝绳22的两端固接于钢丝连接盘44上。

[0058] 通过间距调节手柄41能够同时控制所有的变距控制钢丝绳22，进而控制所有的可调节变距支撑机构1和内层变距支撑机构21的厚度，由于变距控制钢丝绳22只能传递拉力，不能传递推力，因此本发明通过在两端对称设置间距调节手柄41的方式，实现对变距控制
钢丝绳22的两个方向精确的运动控制。

[0059] 内支撑圈7和外支撑圈8为具有伸缩性的硬橡胶材质。

[0060] 内支撑圈7和外支撑圈8自身既具有一定的支撑性，又能在梯形顶块11的顶撑下相互远离，在相互远离时，内支撑圈7和外支撑圈8的半径之差增大，从而改变可调节变距支撑机构1的总厚度，进而改变内层螺旋换热管25和外层螺旋换热管26之间的层间距，与此同
时，由于内层螺旋换热管25和外层螺旋换热管26呈螺旋结构且总长度不变，因此在螺旋直
径增大时，内层螺旋换热管25与内层螺旋换热管25之间、外层螺旋换热管26与外层螺旋换
热管26之间的间距也会同时均匀增大，从而起到调节管道间距的效果。

[0061] 柱形壳体34固接于两组端部隔板27之间，柱形壳体34的两端的相对侧分别设有进液口36和排液口37，柱形壳体34的内壁上对称设有弹性挡板38，弹性挡板38虽无法与外层
螺旋换热管26形成密封，但通过弹性挡板38的阻挡能够限制绝大多数的液体流向，使得液
体需经过混合式管换热机构3才能从进液口36流到排液口37，避免了液体贴着柱形壳体34
的内壁流动而不接触混合式管换热机构3的情况；端部腔体组件35包括换热腔体39和换热
管道40，换热腔体39设于端部隔板27的外侧。

[0062] 换热腔体39上设有圆柱接头42，间距调节手柄41转动设于圆柱接头42中，换热管道40设于间距调节手柄41中，间距调节手柄41与端部腔体组件35接触的部位为密封结构，
换热管道40与外界连接后不会跟随着间距调节手柄41旋转。

[0063] 具体使用时，首先用户需要通过换热管道40、排液口37和进液口36分别连接温度不同的流体，利用温度高的流体中的热量先传递给内层螺旋换热管25、外层螺旋换热管26
或直换热管28，然后再传递到低温流体中，一种流体从换热管道40的其中一组进入，经过内层螺旋换热管25、外层螺旋换热管26和直换热管28后从换热管道40的另外一组流出；另一
种流体从进液口36进入，从混合式管换热机构3的缝隙间流过后从排液口37流出，并且在流动的过程中，两种流体持续进行热量交换；

[0064] 当需要调节内层螺旋换热管25和外层螺旋换热管26的间距时，只需手动旋转手柄转轮部43，通过钢丝连接盘44的旋转带着变距控制钢丝绳22拉伸，内层变距支撑机构21的
结构与可调节变距支撑机构1相同，只是大小规格不通，因此动作原理也相同，当变距控制钢丝绳22带着梯形顶块11滑动的时候，顶块斜坡部18和内圈弹性金属板9、外圈弹性金属板
10之间会发生滑动摩擦，

[0065] 若梯形顶块11侵入等距变径支撑组件5中的幅度增大，则内支撑圈7和外支撑圈8的总厚度增大、内支撑圈7和外支撑圈8的半径以及半径之差均增大、其中内层螺旋换热管
25是被内层变距支撑机构21顶撑膨胀，而外层螺旋换热管26是被可调节变距支撑机构1顶
撑膨胀，此时内层螺旋换热管25和外层螺旋换热管26的螺旋半径增大，同时排列变得松散，此时螺旋管的层间距以及管间距都会增大，且由于刚性的内圈金属台12和内圈定位销13一
直扣住外层螺旋换热管26、外圈金属台15和外圈定位销16一直扣住内层螺旋换热管25，因
此管间距是均匀变化的；

[0066] 若梯形顶块11侵入等距变径支撑组件5中的幅度减小，则内支撑圈7和外支撑圈8的总厚度减小，内支撑圈7、外支撑圈8、内层螺旋换热管25和外层螺旋换热管26都会在自身弹力作用下进行相应幅度的复位；

[0067] 若还未调节完成就已经旋转不动手柄转轮部43，则表示内部的变距控制钢丝绳22已经绷直，此时将另一单的间距调节手柄41旋转松开一定角度即可，正常的调节步骤是，先松开一端的间距调节手柄41使变距控制钢丝绳22松弛弯曲，再拧紧另一端的间距调节手柄
41施加拉力，两端的间距调节手柄41的旋转角度应当相同。

[0068] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要
素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

[0069] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

[0070] 以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术
人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相
似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。