專利名稱：脹接波紋纏繞翅片管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于傳熱過程的高效換熱元件，特別是通過管內(nèi)脹接使基管與纏繞翅片緊密貼合并在管壁產(chǎn)生波紋的雙面高效翅片管。
目前，煉油、石化、熱電等行業(yè)常用的翅片管有纏繞型、整體軋制型、穿片浸鋅型和焊接型四種，國家標(biāo)準(zhǔn)《空冷式換熱器》(GB/T15386-94)規(guī)定了L、LL、KL、G和DR型，其強(qiáng)化機(jī)理均為擴(kuò)展管外表面積，強(qiáng)化管外傳熱。纏繞型翅片管成本低但接觸熱阻大；整體軋制型翅片管接觸熱阻小但成本高；穿片浸鋅型和焊接型翅片管制造工藝復(fù)雜。對于具有管內(nèi)強(qiáng)化的翅片管，在已公開的專利中，如“高效翅片螺紋傳熱管”(ZL92235193.7)為在螺旋槽外纏繞翅片；“雙金屬復(fù)合波紋翅片管”(ZL982 18591.X)為在螺旋槽外套管軋制出具有內(nèi)螺旋槽的的雙金屬扎制翅片管等，都具有一定的管內(nèi)強(qiáng)化效果，但制造工藝復(fù)雜，成本也相對較高。目前應(yīng)用最為廣泛的還是纏繞翅片管。
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過脹接使基管與管外纏繞翅片牢固緊密貼合并在基管壁面上產(chǎn)生螺旋波紋，而制造成本與常用翅片管相當(dāng)?shù)碾p面強(qiáng)化波紋翅片管。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的(1)將薄壁金屬帶纏繞在具有良好塑性薄壁金屬基管上，將基管通過脹接使其與管外纏繞翅片牢固緊密貼合。脹接后基管管壁上產(chǎn)生螺旋波紋，且翅片與基管貼合緊密，接觸熱阻較小。在基管與翅片之間還可放置一些金屬絲狀物，如纏繞金屬絲等，以增強(qiáng)基管的脹接波紋數(shù)量和幅度。
(2)為了保證薄壁金屬基管與管板的連接強(qiáng)度，在基管兩端套裝一套管，并通過脹接、脹接+焊接等方法，使其接合牢靠緊密。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)。
(1)翅片與基管接合緊密，接觸熱阻較小，其接觸熱阻與軋制雙金屬翅片管相當(dāng)。翅片有承受工作應(yīng)力的作用，薄壁基管的承壓能力強(qiáng)。
(2)基管壁面通過脹接形成螺旋波紋，管內(nèi)強(qiáng)化效果好，并具有防結(jié)垢和熱應(yīng)力小的特點(diǎn)。
(3)基管可采用抗腐蝕能力較強(qiáng)的不銹鋼等材料，因而具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力。同時，由于采用薄壁管，在相同換熱面積條件下翅片管的重量大幅降低，從而使單位換熱面積成本也相應(yīng)降低。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出。


圖1是脹接波紋纏繞翅片管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1為薄壁波紋基管，2為纏繞翅片，3為固定用套裝翅片，4為纏繞金屬絲，5為端部套管。
圖2是LL型脹接波紋纏繞翅片管的縱剖面示例。圖中，纏繞翅片部分相互壓蓋，并包蓋了整個基管，基管在脹接作用下產(chǎn)生塑性變形并貼緊翅片形成螺旋波紋。當(dāng)在基管與翅片之間放置一些纏繞金屬絲等金屬絲狀物時，基管還會出現(xiàn)幅度更大的螺旋波紋。
圖3是L型脹接波紋翅片換熱管的縱剖面示例。圖中，翅片不相互壓蓋。L型翅片管存在在外力(如彎曲力)的作用下，波紋基管易產(chǎn)生變形的不足。
以上實(shí)施例可以進(jìn)一步說明如下脹接波紋纏繞翅片管是由具有脹接波紋的薄壁基管、纏繞翅片、固定用套裝翅片、金屬絲狀物和端部套管組成。
脹接波紋纏繞翅片管的基管可以是圓形或其它截面形狀，推薦選用圓形截面形狀?；懿捎貌讳P鋼等具有優(yōu)良塑性的薄壁無縫或有縫焊接管，通過脹接產(chǎn)生塑性變形且與翅片根部緊密貼合，而產(chǎn)生不同形狀的螺旋波紋。
翅片類型有LL和L型等，推薦選用LL型。纏繞在基管上的翅片可纏繞+焊接相連或只纏繞均可。翅片的材料可以是光滑面、波面的碳鋼、合金鋼、有色金屬薄板等。翅片上可制成花瓣形，以加強(qiáng)橫掠氣流的擾動。翅片具有承受工作應(yīng)力的作用，脹接波紋纏繞翅片管的承壓能力較強(qiáng)。翅片在纏繞過程中，為了減少薄壁基管的彎曲和擠壓變形，防止薄壁基管在纏繞翅片時被損壞甚至出現(xiàn)不能纏繞翅片等情況，可在薄壁基管內(nèi)穿裝一臨時心軸/管，以加強(qiáng)其剛度。待翅片纏繞完成后再抽出臨時心軸/管。
在基管與翅片之間還可放置一些金屬絲狀物，如纏繞金屬絲等，以增強(qiáng)基管的脹接波紋數(shù)量和幅度。增強(qiáng)薄壁基管的脹接波紋的金屬絲狀物可根據(jù)需要取舍。
固定用套裝翅片主要作用是固定纏繞翅片。固定用套裝翅片可以通過脹接、焊接等方式與纏繞翅片、端部套管及薄壁基管相連接。
端部套管與管板相連接的兩端為圓形光滑截面，端部套管可通過脹接(包括翻邊脹接)、脹接+焊接或焊接與基管相連接。端部套管與基管的連接方式建議使用脹接或脹接+焊接方式。端部套管可根據(jù)翅片管與管板連接的方式和要求進(jìn)行取舍。
權(quán)利要求
1.脹接波紋纏繞翅片管，是由具有脹接波紋的薄壁基管、纏繞翅片、端部套管、金屬絲狀物和固定用套裝翅片組成，其特征在于薄壁基管通過脹接產(chǎn)生塑性變形而與纏繞翅片緊密貼合，并在基管壁面上形成不同形狀的波紋。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的脹接波紋纏繞翅片管，其特征在于所述的基管可是圓形或其它截面形狀，推薦選用圓形截面基管。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述的脹接波紋纏繞翅片管，其特征在于所述的翅片類型有LL型和L型等，推薦選用LL型。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述的脹接波紋纏繞翅片管，其特征在于所述的翅片表面可以是光滑面、波面或花瓣形面等。
5.根據(jù)權(quán)力要求1所述的脹接波紋纏繞翅片管，其特征在于所述的端部套管和金屬絲狀物可根據(jù)需要取舍。
全文摘要
脹接波紋纏繞翅片管,是由具有脹接波紋的薄壁基管1、纏繞翅片2、固定用套裝翅片3、纏繞金屬絲4和端部套管5組成。其特征是薄壁基管通過脹接使之與纏繞翅片緊密貼合,接觸熱阻小;基管管壁在脹接時產(chǎn)生螺旋波紋,對管內(nèi)換熱介質(zhì)具有較好的擾流強(qiáng)化作用,并具有防結(jié)垢和熱應(yīng)力小的特點(diǎn);基管的薄壁特性使之在制造成本相當(dāng)?shù)臈l件下可采用不銹鋼等材料,具有強(qiáng)抗腐蝕能力和低成本的特點(diǎn)。
文檔編號F28F1/30GK1343867SQ00124819
公開日2002年4月10日 申請日期2000年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月18日
發(fā)明者孟繼安 申請人:孟繼安