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防振動(dòng)的折流板裝置。
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防振動(dòng)的折流板裝置,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:
一種凹坑傳熱管防振動(dòng)的折流板裝置,包括左管板1、凹坑傳熱管2、折流板3、卡套蓋板5、卡套4、右管板6、拉桿7、螺母8、定距管9,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6;凹坑傳熱管2中部外表面套有卡套4;卡套4外套有折流板3,折流板3右端接觸有卡套蓋板5;卡套蓋板5通過定距管9定位,折流板3通過螺母8固定;
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)套有卡套4;卡套4由凸卡套20、凹卡套23構(gòu)成;凸卡套20內(nèi)表面為半圓柱面,凸卡套20外表面為錐形面22,凸卡套20側(cè)向端面設(shè)置有圓弧凸起21;凹卡套23內(nèi)表面為半圓柱面,凹卡套23外表面為錐形面22,凹卡套23側(cè)向端面設(shè)置有圓弧凹腔24;凸卡套20的圓弧凸起21插入凹卡套23的圓弧凹腔24內(nèi)形成圓錐狀卡套4;卡套4內(nèi)抱有凹坑傳熱管;
所述卡套4外表面接觸有折流板3,折流板3呈雙弓狀;折流板3端面設(shè)置錐形孔15,錐形孔15與相鄰錐形孔15之間呈等邊三角形分布;折流板3左側(cè)表面與螺母8端面接觸;折流板3右側(cè)表面與卡套蓋板5相互接觸;卡套蓋板5右側(cè)表面與定距管9端面接觸;定距管9右端表面與右管板6接觸,定距管9呈空心圓柱狀;
所述定距管9內(nèi)裝有拉桿7,拉桿7左端外表面設(shè)置有左螺紋30,拉桿7右端外表面設(shè)置有右螺紋30;拉桿7的左螺紋30連接有螺母8,拉桿7的右螺紋30連接有右管板6。
本發(fā)明的有益效果是:1、實(shí)現(xiàn)凹坑傳熱管與折流板孔壁的緊密配合,使流體誘導(dǎo)振動(dòng)頻率遠(yuǎn)離換熱管的頻率,防止凹坑傳熱管的振動(dòng)、撞擊、磨損等;2、增強(qiáng)折流板對凹坑傳熱管的支撐作用,防止凹坑傳熱管彎曲;3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單,安裝、拆卸、維護(hù)方便。
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為凸卡套三維視圖。
圖5為凹卡套三維視圖。
圖6為弓形管板平面視圖。
圖7為折流板錐形孔局部剖視圖。
圖8為拉桿三維視圖。
圖中,1.左管板,2.凹坑傳熱管,3.折流板,4.卡套,5.卡套蓋板,6.右管板,7.拉桿,8.螺母,9.定距管,10.凹坑段,11.光管段,15.錐形孔,20.凸卡套,21.圓弧凸起,22.錐形面,23.凹卡套,24.圓弧凹腔,30.左螺紋,31.右螺紋。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)敘述。
參照圖1,一種凹坑傳熱管防振動(dòng)的折流板裝置,包括左管板1、凹坑傳熱管2、折流板3、卡套4、卡套蓋板5、右管板6、拉桿7、螺母8、定距管9。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6;凹坑傳熱管2中部外表面套有卡套4;卡套4外套有折流板3、折流板3與卡套蓋板5接觸。
該裝置的工作原理為:凹坑傳熱管2穿過折流板3后,凸卡套20與凹卡套23同時(shí)抱住凹坑傳熱管2的光管段11,然后卡套4向左移動(dòng)插入折流板3的錐形孔15內(nèi);折流板3通過螺母8固定,卡套蓋板5通過定距管9定位。當(dāng)擰緊螺母8時(shí),卡套4緊密的與凹坑傳熱管2和折流板3接觸,從而卡緊傳熱管,防止其振動(dòng),并有效的起到凹坑傳熱管2的支撐和防彎曲作用。
參照圖1~3,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之間安裝有卡套4。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,凹坑與凹坑之間的管壁向外鼓出,使凹坑傳熱管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,用于安裝卡套4,從而使凹坑傳熱管2外表面與卡套4充分接觸。
參照圖1、圖4~5,所述卡套4安裝于凹坑傳熱管2和折流板3的孔壁間隙之間??ㄌ?由凸卡套20和凹卡套23組成,凸卡套20與凹卡套23內(nèi)側(cè)面均呈中空半圓形,裝配時(shí),凸卡套20和凹卡套23的半圓形與凹坑傳熱管2的光管段11相配合。為便于裝配,凸卡套20側(cè)向端面設(shè)計(jì)有一對圓弧凸起21,凹卡套23側(cè)向端面設(shè)計(jì)有一對圓弧凹腔24,裝配時(shí),圓弧凸起21插入圓弧凹腔24組成卡套4。凸卡套20和凹卡套23外表面均為錐形面22,該錐形面22與折流板3的錐形孔15相配合??ㄌ?由卡套蓋板5壓緊。
參照圖1、圖6~7,所述折流板3內(nèi)部緊密接觸有卡套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)簡單,且便于清洗。折流板3端面設(shè)置錐形孔15,錐形孔15的錐度同卡套4的錐度一致;錐形孔15與相鄰錐形孔15之間呈等邊三角形分布,等邊三角形布孔在劃線、制造、裝配方面都相對簡單,且結(jié)構(gòu)緊湊。
參照圖1、圖8,所述定距管9內(nèi)裝有拉桿7,拉桿7左端外表面設(shè)置有左螺紋30;拉桿7右端外表面設(shè)置有右螺紋31。拉桿7的左螺紋30連接有螺母8;拉桿7的右螺紋31連接有右管板6。螺母8擰的越緊,卡套4的徑向收縮力越大,對凹坑傳熱管2的抱緊力越強(qiáng),從而實(shí)現(xiàn)凹坑傳熱管2與折流板3孔壁的緊密配合,使流體誘導(dǎo)振動(dòng)頻率遠(yuǎn)離換熱管的頻率,防止凹坑傳熱管2的振動(dòng)、撞擊、磨損等;并增強(qiáng)了流折板對凹坑傳熱管2的支撐作用,防止凹坑傳熱管2彎曲。