本發(fā)明涉及凹坑傳熱管領(lǐng)域,特別涉及一種凹坑傳熱管減振卡定裝置。
背景技術(shù):
傳熱是一種非常普遍的自然現(xiàn)象,是動(dòng)力、核能、電子、交通、制冷、化工、石油、航空航天等工業(yè)中的常見過程。為提高傳熱效率,降低能源浪費(fèi),常采用強(qiáng)化傳熱技術(shù)。
凹坑傳熱管作為一種新型的強(qiáng)化傳熱技術(shù),其具有如下特點(diǎn):1)凹坑傳熱管增加了受熱面積,能夠提傳熱效率;2)由于凹坑傳熱管的凹坑的縮放作用,使流體能夠沖刷管壁,強(qiáng)化了傳熱管的傳熱性能,且抗污垢性能較光管優(yōu)越;3)凹坑傳熱管可減小流體壓力損失,進(jìn)而可選用小功率泵,減少額外能源消耗;4)凹坑傳熱管由于凹坑的作用,使傳熱管殼程和管程流體擾動(dòng),并發(fā)展為湍流,從而達(dá)到了強(qiáng)化傳熱的目的。因此,在相同換熱量條件下,采用凹坑傳熱管能有效減小換熱器所占的空間體積、減少金屬消耗、并減輕換熱器重量。
由于凹坑傳熱管外表面設(shè)置有球形凹坑,球形凹坑由傳熱管加工裝置擠壓后得到。然而,擠壓后的傳熱管由于塑性變形,凹坑與凹坑之間的管壁向外鼓出,使凹坑與折流板的孔壁接觸不充分,導(dǎo)致折流板對(duì)傳熱管的支撐作用、防止振動(dòng)作用,以及防止彎曲作用減弱,從而增強(qiáng)了凹坑傳熱管的振動(dòng)。其表現(xiàn)為:傳熱管與傳熱管之間相互撞擊加劇、傳熱管與折流板孔的內(nèi)壁相互撞擊加劇。振動(dòng)將導(dǎo)致傳熱管受到磨損,使得管壁變薄,傳熱管的承壓能力下降,使用壽命減短,以及產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪音等。振動(dòng)嚴(yán)重時(shí),甚至導(dǎo)致傳熱管開裂、切斷、以及發(fā)生泄露等,進(jìn)而嚴(yán)重威脅到人的生命財(cái)產(chǎn)安全。
減少傳熱管振動(dòng)具有重要意義,然而,減小凹坑傳熱管振動(dòng)的專利較少,專利號(hào)“85108586”公布了一種換熱器傳熱管的防振動(dòng)支撐裝置,該裝置采用圓形缺口狀的薄支持板插入傳熱管之間的空隙,從而防止振動(dòng)。該裝置的缺點(diǎn)是,薄形支持板結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不便于裝配,且薄支持板與傳熱管之間任然存在間隙,不能較好的解決凹坑傳熱管束自振問題。專利號(hào)“201510605752.5”公布了一種換熱器傳熱管漩渦脫落誘導(dǎo)振動(dòng)的分析方法,該專利實(shí)現(xiàn)了傳熱管漩渦脫落誘發(fā)振動(dòng)計(jì)算,但沒有對(duì)傳熱管提出減振措施。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有凹坑傳熱管振動(dòng)的上述缺點(diǎn),本發(fā)明的目的:在于提供一種凹坑傳熱管減振卡定裝置,該裝置能減小凹坑傳熱管與折流板管孔的配合間隙,實(shí)現(xiàn)管與孔的緊密配合,增加管束的固有頻率,使流體誘導(dǎo)振動(dòng)頻率遠(yuǎn)離換熱管的頻率,從而達(dá)到凹坑傳熱管減振的目的;并增強(qiáng)折流板的支撐和防傳熱管彎曲的作用。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種凹坑傳熱管減振卡定裝置,包括左管板1、凹坑傳熱管2、折流板3、襯套4、抱卡5、螺栓6、抱卡蓋板7、右管板8,其特征為:凹坑傳熱管2左端外表面套有左管板1,凹坑傳熱管2右端外表面套有右管板8;凹坑傳熱管2中部外表面套有抱卡5,抱卡5外套有襯套4,襯套4外套有折流板3;折流板3右側(cè)安裝有抱卡蓋板7,抱卡蓋板7由螺栓6緊固于折流板3表面;
所述凹坑傳熱管2由凹坑段10及光管段11構(gòu)成,凹坑傳熱管2的凹坑段10擠壓成型有球形凹坑,凹坑傳熱管2的光管段11外側(cè)套有抱卡5;抱卡5端面呈弓狀,抱卡5內(nèi)、外表面為圓弧表面,抱卡5外表面中部設(shè)置有斜矩形凸起,斜矩形凸起外表面設(shè)置有外斜面25;
所述抱卡5安裝于襯套4內(nèi),襯套4呈空心階梯軸狀;襯套4內(nèi)表面為圓柱表面20,圓柱表面20上設(shè)置有斜矩形凹腔,斜矩形凹腔的底面設(shè)置有內(nèi)斜面22;襯套4內(nèi)斜面22與抱卡5外斜面25的角度一致;襯套4外表面為圓柱面,外圓柱面上端設(shè)置有階梯21;
所述襯套4安裝于折流板3內(nèi),折流板3呈雙弓形;折流板3端面設(shè)置階梯通孔15,階梯通孔15與相鄰階梯通孔15之間呈等邊三角形分布;折流板3端面處設(shè)置有圓形通孔16;
所述折流板3右側(cè)設(shè)置有抱卡蓋板7,抱卡蓋板7端面設(shè)置有螺栓通孔30,螺栓6穿過螺栓通孔30將抱卡蓋板7固定于折流板3的表面;抱卡蓋板7端面設(shè)置有穿管通孔31,穿管通孔31與相鄰穿管通孔31之間呈邊三角形分布;穿管通孔31內(nèi)套有傳熱管。
附圖說明
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)局部半剖視圖。
圖2為凹坑傳熱管三維剖視圖。
圖3為凹坑傳熱管平面剖視圖。
圖4為襯套三維視圖。
圖5為襯套三維剖視圖
圖6為抱卡三維示意圖。
圖7為折流板示意圖。
圖8為折流板局部示意圖。
圖9為抱卡蓋板平面示意圖。
圖中,1.左管板,2.凹坑傳熱管,3.折流板,4.襯套,5.抱卡,6.螺栓,7.抱卡蓋板,8.右管板,10.凹坑段,11.光管段,15.階梯通孔,16.圓形通孔,20.圓柱表面,21.階梯,22.內(nèi)斜面,25.外斜面,30,螺栓通孔,31.穿管通孔。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)敘述。
參照?qǐng)D1,一種凹坑傳熱管減振卡定裝置,包括左管板1、凹坑傳熱管2、折流板3、襯套4、抱卡5、螺栓6、抱卡蓋板7、右管板8,其特征為:凹坑傳熱管2左端外表面套有左管板1,凹坑傳熱管2右端外表面套有右管板8;凹坑傳熱管2中部外表面套有抱卡5,抱卡5外套有襯套4,襯套4外套有折流板3;折流板3右側(cè)安裝有抱卡蓋板7,抱卡蓋板7由螺栓6緊固于折流板3表面;
該裝置的工作原理為:凹坑傳熱管2穿過折流板3、襯套4;然后將六片抱卡5安裝于襯套4的六個(gè)斜矩形凹腔內(nèi),再蓋上抱卡蓋板7,最后采用螺栓6將抱卡蓋板7緊固于折流板3端面,且由抱卡5斜面的楔緊作用,螺母擰的越緊,抱卡5對(duì)凹坑傳熱管2的抱緊作用力越大,從而實(shí)現(xiàn)凹坑傳熱管2與折流板3的緊密配合,起到防止凹坑傳熱管2振動(dòng),以及支撐凹坑傳熱管2,防止凹坑傳熱管2彎曲的作用。
參照?qǐng)D1~3,所述凹坑傳熱管2外套折流板3,折流板3與凹坑傳熱管2之間安裝有襯套4、抱卡5。所述凹坑傳熱管2由凹坑段10及光管段11構(gòu)成;凹坑段10表面布置有球形凹坑,球形凹坑由加工裝置擠壓形成。然而,擠壓后的傳熱管由于塑性變形,使凹坑與凹坑之間的管壁向外鼓出,導(dǎo)致凹坑傳熱管2與折流板3的孔壁接觸不充分。因此,在加工凹坑傳熱管2時(shí),設(shè)計(jì)有光管段11,光管段11即為裝配預(yù)留段,該部分未經(jīng)過加工裝置擠壓,光管段11外表面為光滑的圓柱表面,用于安裝抱卡5,從而使凹坑傳熱管2外表面與抱卡5充分接觸。
參照?qǐng)D1、圖6,所述抱卡5安裝在凹坑傳熱管2與襯套4的中間。抱卡5抱端面呈弓狀,抱卡5內(nèi)、外表面為圓弧表面;抱卡5內(nèi)側(cè)圓弧表面與凹坑傳熱管2相配合;抱卡5外表面設(shè)計(jì)有斜矩形凸起,斜矩形凸起用于與將抱卡5安裝在襯套4內(nèi)。斜矩形凸起外表面設(shè)置有外斜面25,外斜面25具有楔緊作用,能使抱卡5與凹坑傳熱管2的光管段11緊密接觸。
參照?qǐng)D1、圖4~5,所述襯套4安裝在抱卡5與折流板3的中間。襯套4整體上呈空心階梯軸狀。襯套4內(nèi)表面為圓,形表面,圓形表面上設(shè)置有六個(gè)斜矩形凹腔,斜矩形凹腔用于安裝抱卡5。斜矩形凹腔的底面設(shè)置有內(nèi)斜面22,且襯套4內(nèi)斜面22與抱卡5外斜面25角度一致,起到楔緊作用。襯套4外表面為圓柱表面20,圓柱表面20上端設(shè)置有階梯21,階梯21用于限制襯套4的軸向移動(dòng)。
參照?qǐng)D1、圖7~8,所述折流板3內(nèi)部緊密接觸有襯套4。折流板3呈雙弓狀,弓形折流板3的流動(dòng)死角較小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,且便于清洗。折流板3端面設(shè)計(jì)有階梯通孔15,階梯通孔15與相鄰階梯通孔15之間呈等邊三角形分布,等邊三角形布孔在劃線、制造、裝配方面都相對(duì)簡(jiǎn)單,且結(jié)構(gòu)緊湊。折流板3端面設(shè)計(jì)有圓形通孔16,圓形通孔16位于折流板3的邊緣處。圓形通孔16內(nèi)有螺栓6穿過,且螺栓6擰的越緊,抱卡5對(duì)凹坑傳熱管2的抱緊作用力越大,從而實(shí)現(xiàn)凹坑傳熱管2與折流板3緊密配合,起到防止凹坑傳熱管2振動(dòng),以及支撐凹坑傳熱管2,防止凹坑傳熱管2彎曲的作用。
參照?qǐng)D1、圖9,所述折流板3右側(cè)設(shè)置有抱卡蓋板7,抱卡蓋板7端面設(shè)計(jì)有螺栓通孔30,螺栓通孔30內(nèi)有螺栓6穿過。螺栓6將抱卡蓋板7固定于折流板3的表面。抱卡蓋板7端面設(shè)計(jì)有穿管通孔31,穿管通孔31的布置形式與折流板3的一致。