專利名稱：底波紋形換熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高效換熱設(shè)備中的換熱管，尤其是一種內(nèi)翅片底部 為波紋形狀的換熱管。
背景技術(shù)：
換熱設(shè)備在各行各業(yè)中應(yīng)用非常廣泛，換熱效率的低下制約生產(chǎn)力的發(fā) 展，尤其是氣-液交換的工況下，換熱器兩側(cè)熱交換很不平衡，使這種換熱器 做的很大，消耗了大量的資源，由于換熱效率低，又浪費(fèi)了大量的有限能源， 增大企業(yè)生產(chǎn)的成本，給企業(yè)造成很大的負(fù)擔(dān)，制約了企業(yè)的發(fā)展。為解決 氣-液交換不平衡的問題，強(qiáng)化傳熱就擺到了我們的面前，所以經(jīng)過各個方面 的探索努力，強(qiáng)化傳熱的各種理論就不斷的提了出來，各種強(qiáng)化傳熱的換熱 管就不斷的被推出，比如外翅片管、內(nèi)翅片管、管內(nèi)插物等等，不斷應(yīng)用到 各行各業(yè)的生產(chǎn)活動中，給企業(yè)的生產(chǎn)帶來了極大的好處，降低了企業(yè)的生 產(chǎn)成本，為企業(yè)的效益的提高做了很大的貢獻(xiàn)。內(nèi)翅片管能夠有效提高管內(nèi)流動介質(zhì)的換熱系統(tǒng)。目前，現(xiàn)有的內(nèi)翅片 管主要分為橫向內(nèi)翅片管與波紋內(nèi)翅片管兩種，其中，橫向內(nèi)翅片管是沿著 換熱管軸向布置的，管內(nèi)介質(zhì)流動時的擾動性不是很明顯，使換熱管的各個 換熱面上就形成了相對較厚的層流底層，而這個較厚的底層就是傳熱的最大 熱阻，從而影響了換熱器的效率的進(jìn)一步提高，達(dá)不到預(yù)想傳熱的效果。而在公開號為CN201050958Y，名稱為"具有波紋形狀內(nèi)翅片的換熱管"中，公 開了一種內(nèi)翅片軸向設(shè)置在外換熱管和內(nèi)支撐管之間，內(nèi)翅片整體為波紋形 狀。通過波紋形狀的內(nèi)翅片在增加二次換熱面面積的同時，使管內(nèi)換熱介質(zhì) 在不斷變換流通截面積從而不斷產(chǎn)生二次干擾流，并且還減小了主要熱阻， 有效的提高了換熱管內(nèi)換熱系數(shù)，而且還避免了橫向內(nèi)翅片產(chǎn)生阻力降過大 的缺點(diǎn)。上述專利雖然能夠有效提高換熱管內(nèi)的換熱系統(tǒng)，但是由于其內(nèi)翅3片整體均為波紋形狀，不但使其無法充分與外換熱管內(nèi)表面相接觸，還增加 了內(nèi)翅片和外換熱管的接觸熱阻，從而使換熱設(shè)備的效率提高不明顯，達(dá)不 到所預(yù)期的效果。實(shí)用新型內(nèi)容針對上述技術(shù)中存在的不足之處，本實(shí)用新型提供一種能夠增加內(nèi)翅片 與外換熱管之間接觸面積，使內(nèi)翅片和外換熱管能夠充分接觸，又能增加管 內(nèi)介質(zhì)流動時的擾動性，從而提高傳熱效率的一種底波紋形換熱管。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種底波紋形換熱管，包括外換熱管、 內(nèi)翅片與內(nèi)支撐管，所述內(nèi)翅片固定于所述外換熱管與所述內(nèi)支撐管之間， 所述內(nèi)翅片的底部為波紋形狀。所述內(nèi)翅片的徑向橫截面為扇形結(jié)構(gòu)。所述內(nèi)翅片的內(nèi)圓周與外圓周均為弧形，并且與所述外換熱管內(nèi)表面及 所述內(nèi)支撐管外表面的弧度相同。所述波紋形狀上設(shè)有波峰與波谷，所述波峰與所述內(nèi)支撐管的外側(cè)表面之間形成間隙，所述間隙的尺寸l-1.5mm。所述波紋形狀上的兩個相鄰波峰或波谷之間的距離為10-20mm。 所述內(nèi)翅片的表面還設(shè)有通孔，所述通孔的結(jié)構(gòu)為方形、圓形、三角形或多邊形。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型提供的底波紋形換熱管，內(nèi)翅片固定于外換熱管與內(nèi)支撐管 之間，內(nèi)翅片的底部為波紋形狀。內(nèi)翅片的徑向橫截面為扇形結(jié)構(gòu)，內(nèi)圓周 與外圓周均為弧形，并且與外換熱管內(nèi)表面及內(nèi)支撐管外表面的弧度相同。 本實(shí)用新型設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單合理，能夠增加內(nèi)翅片與外換熱管之間接觸面積， 使內(nèi)翅片和外換熱管能夠充分接觸，減少翅片和外管的接觸熱阻，從而提高 傳熱效率，使換熱器兩側(cè)的熱交換更加平衡，換熱效率的提高及阻力降低的 增加更加合理，使換熱更為充分，從而起到降低能耗的效果。應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)， 不但能夠節(jié)約更多的能源，還可以使換熱設(shè)備的運(yùn)行和制造成本得到明顯降4低，還減少了應(yīng)用企業(yè)的運(yùn)行和制造成本。應(yīng)用本專利技術(shù)能夠使換熱器的 傳熱效率能夠有很大的提高，設(shè)備的體積更小，制造成本更低，占地面積更小， 并能夠節(jié)約大量的水資源，應(yīng)用企業(yè)的制造和運(yùn)行成本都降低。


圖l為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型徑向剖視圖；圖3為本實(shí)用新型側(cè)面剖視圖；圖4為本實(shí)用新型另一實(shí)施例側(cè)面剖視圖。主要元件符號說明如下1外換熱管 2內(nèi)翅片3內(nèi)支撐管 4波峰5波谷 6通孔具體實(shí)施方式
為了更清楚的表述本實(shí)用新型，
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的 描述。如圖1至圖3所示，包括外換熱管l、內(nèi)翅片2與內(nèi)支撐管3。外換熱管 1與內(nèi)支撐管3為同一軸線設(shè)置，內(nèi)翅片2設(shè)置于外換熱管1與內(nèi)支撐管3中 間的環(huán)狀區(qū)域內(nèi)，內(nèi)翅片2將外換熱管1與內(nèi)支撐管3中間的環(huán)狀區(qū)域分割 為多個通道，內(nèi)翅片2的底部與內(nèi)支撐管3的外側(cè)表面的接觸面為波紋形狀。 內(nèi)翅片2的徑向截面為多個扇形結(jié)構(gòu)，內(nèi)翅片的內(nèi)圓周與外圓周均為弧形， 并且與外換熱管內(nèi)表面及內(nèi)支撐管外表面的弧度相同，也因此增加了內(nèi)翅片2 和外換熱管1及內(nèi)支撐管3的接觸面積大，這樣更有利于換熱效率的最大化 以及提高內(nèi)翅片2和外換熱管1、內(nèi)支撐管3之間接觸的牢固性，最大程度地 保障它們之間的穩(wěn)固，使設(shè)備的使用壽命更長。底波紋通道截面面積大小隨 波紋的變化而呈周期性變化，這樣流動的介質(zhì)隨截面面積的變化而周期性的 不斷擾動，使層流層底層厚度更薄，達(dá)到減少傳熱時的熱阻，從而提高換熱5設(shè)有波峰4與波谷5，波峰4為波紋的最高處，而 波谷為波紋的最低處。該波峰4與內(nèi)支撐管3的外側(cè)表面形成間隙，該間隙 的尺寸l-1.5mm。在兩個相鄰波峰4或波谷5之間的距離L為10-20mm。由 于內(nèi)翅片是按照相同的間隔設(shè)置于內(nèi)支撐管的外側(cè)表面，而波峰與內(nèi)支撐管 之間的又設(shè)有間隙，從而形成了若干個由波峰而構(gòu)成的相互連通的通道。因 通道間壓差的因素，使相通的通道間的介質(zhì)又不斷的流動以達(dá)到壓力的平衡， 這個過程就是介質(zhì)不斷擾動的過程，這種擾動使層流層底層厚度不斷減薄， 同樣達(dá)到了減少熱阻提高換熱效率的目的。如圖4所示，在內(nèi)翅片2上設(shè)有貫穿的通孔6，該通孔的結(jié)構(gòu)可采用方形、 圓形、三角形或多邊形構(gòu)成。由于內(nèi)翅片上的若干個通孔，并且與波峰4及 內(nèi)支撐管3外表面之間的間隙相互作用，不但使內(nèi)翅片2極大的增加了換熱 管內(nèi)二次換熱面面積，從而在增加二次換熱面面積的同時提高管內(nèi)換熱系數(shù)， 從而使流體流速和換熱管壁面溫度梯度更加同步。本實(shí)用新型的加工方法是首先把內(nèi)翅片2置于外換熱管1中，再用機(jī) 械裝置把內(nèi)支撐管強(qiáng)行壓入內(nèi)翅片中心，由于內(nèi)翅片的高度是相同的，這樣 外換熱管1和內(nèi)支撐管3以相同的軸線為基準(zhǔn)設(shè)置，內(nèi)翅片2就沿外換熱管 軸向均勻布置在外換熱管和內(nèi)支撐管中間的環(huán)狀區(qū)域內(nèi)。由于內(nèi)支撐管是強(qiáng) 行壓入內(nèi)翅片中的，因此在外力的作用，內(nèi)翅片的立面會略微發(fā)生變形，而 變形后內(nèi)翅片的所產(chǎn)生的彈力會使外換熱管l、內(nèi)翅片2、內(nèi)支撐管3之間會 緊緊貼在一起，從而使本實(shí)用新型的傳熱效果更加完美。另外，內(nèi)翅片3的 外周也可以采用釬焊的方法焊接于外換熱管1的內(nèi)表面上。內(nèi)翅片2可采用 不銹鋼、紫銅、鋁、鈦等多種材質(zhì)制成，外換熱管1可采用碳鋼、不銹鋼、 銅、鈦等多種金屬材質(zhì)制成，內(nèi)支撐管3可采用不銹鋼、鋁、銅、碳鋼等材 料制成，另外，還可根據(jù)不同的介質(zhì)選用不同的材質(zhì)進(jìn)行加工制成。以上公開的僅為本實(shí)用新型的幾個具體實(shí)施例，但是，本實(shí)用新型并非 局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求1、一種底波紋形換熱管，包括外換熱管、內(nèi)翅片與內(nèi)支撐管，所述內(nèi)翅片固定于所述外換熱管與所述內(nèi)支撐管之間，其特征在于，所述內(nèi)翅片的底部為波紋形狀。
2、 如權(quán)利要求1所述的底波紋形換熱管，其特征在于，所述內(nèi)翅片的徑 向橫截面為扇形結(jié)構(gòu)。
3、 如權(quán)利要求1所述的底波紋形換熱管，其特征在于，所述內(nèi)翅片的內(nèi) 圓周與外圓周均為弧形，并且與所述外換熱管內(nèi)表面及所述內(nèi)支撐管外表面 的弧度相同。
4、 如權(quán)利要求1所述的底波紋形換熱管，其特征在于，所述波紋形狀上 設(shè)有波峰與波谷，所述波峰與所述內(nèi)支撐管的外側(cè)表面之間形成間隙，所述 間隙的尺寸l-1.5mm。
5、 如權(quán)利要求4所述的底波紋形換熱管，其特征在于，所述波紋形狀上 的兩個相鄰波峰或波谷之間的距離(L)為10-20mm。
6、 如權(quán)利要求1所述的底波紋形換熱管，其特征在于，所述內(nèi)翅片的表 面還設(shè)有通孔，所述通孔的結(jié)構(gòu)為方形、圓形、三角形或多邊形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種底波紋形換熱管，內(nèi)翅片固定于外換熱管與內(nèi)支撐管之間，該內(nèi)翅片的底部為波紋形狀。內(nèi)翅片的徑向橫截面為扇形結(jié)構(gòu)，內(nèi)圓周與外圓周均為弧形，并且與外換熱管內(nèi)表面及內(nèi)支撐管外表面的弧度相同。本實(shí)用新型夠增加內(nèi)翅片與外換熱管之間接觸面積，使二者之間能夠充分接觸，大大減小翅片和外管的接觸熱阻，從而提高傳熱效率，使換熱器兩側(cè)的熱交換更加平衡，換熱效率的提高及阻力降低的增加更加合理，使換熱更為充分，從而起到降低能耗的效果。應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，使換熱設(shè)備運(yùn)行和制造成本都明顯降低，還減少了應(yīng)用企業(yè)的運(yùn)行和制造成本。
文檔編號F28F1/10GK201293590SQ20082017796
公開日2009年8月19日 申請日期2008年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月18日
發(fā)明者寧 高 申請人:寧 高