一種雙槽式強(qiáng)化管型換熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種雙槽式強(qiáng)化管型換熱器，其可大大強(qiáng)化傳熱，節(jié)省能耗，從而有效提高傳熱效率，且換熱效果好；其包括殼體，殼體兩端裝有管板，管板之間的所述殼體內(nèi)壁上設(shè)有交替布置的折流板，所述折流板與所述殼體的長度方向垂直，換熱管穿過所述折流板，并以轉(zhuǎn)角正方形排列固定于兩端的所述管板上，所述殼體外的上壁設(shè)有與其連通的進(jìn)口、以及連通所述換熱管的進(jìn)料口，所述殼體外的下壁設(shè)有與其連通的出口、以及連通所述換熱管的出料口，所述換熱管的外壁周面上碾軋有橫紋槽和螺旋槽，所述橫紋槽和螺旋槽交替布置于所述換熱管外壁上，所述換熱管外壁上制有翅片，所述換熱管內(nèi)插有螺旋彈簧和波帶，所述螺旋彈簧和波帶交叉設(shè)置于所述換熱管內(nèi)。
【專利說明】
一種雙槽式強(qiáng)化管型換熱器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種液體物料換熱設(shè)備，具體為一種雙槽式強(qiáng)化管型換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]在各種工業(yè)生產(chǎn)過程中，熱能的利用程度直接關(guān)系到產(chǎn)品的成本和企業(yè)效益，其中換熱器是回收余熱或廢熱、提高熱能利用率的主要設(shè)備，是目前煉油、化工生產(chǎn)廣泛應(yīng)用的一種常用設(shè)備，可通過這種設(shè)備進(jìn)行熱量傳遞，以滿足化工工藝的需要，而傳熱管是換熱器中的核心元件，其結(jié)構(gòu)不但影響管程的傳熱系數(shù)，而且也會(huì)影響殼程的傳熱系數(shù)，現(xiàn)有的縱流式換熱器中采用光滑圓管，傳熱效率較低、能耗高，換熱效果不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有采用光滑圓管換熱器，傳熱效率較低、能耗高、換熱效果不理想的問題，本發(fā)明提供了一種雙槽式強(qiáng)化管型換熱器，其可大大強(qiáng)化傳熱，節(jié)省能耗，從而有效提高傳熱效率，且換熱效果好。
[0004]其技術(shù)方案是這樣的:其包括殼體，所述殼體兩端裝有管板，所述管板之間的所述殼體內(nèi)壁上設(shè)有交替布置的折流板，所述折流板與所述殼體的長度方向垂直，換熱管穿過所述折流板，并以轉(zhuǎn)角正方形排列固定于兩端的所述管板上，所述殼體外的上壁設(shè)有與其連通的進(jìn)口、以及連通所述換熱管的進(jìn)料口，所述殼體外的下壁設(shè)有與其連通的出口、以及連通所述換熱管的出料口，其特征在于:所述換熱管的外壁周面上碾乳有橫紋槽和螺旋槽，所述橫紋槽和螺旋槽交替布置于所述換熱管外壁上，所述換熱管外壁上制有翅片，所述換熱管內(nèi)插有螺旋彈簧和波帶，所述螺旋彈簧和波帶交叉設(shè)置于所述換熱管內(nèi)。
[0005]其進(jìn)一步特征在于:所述折流板包括上折流板、下折流板，所述上折流板、下折流板交錯(cuò)布置于所述殼體內(nèi)，所述上折流板的一端固定于所述殼體內(nèi)的上壁，所述上折流板的另一端與所述殼體內(nèi)下壁形成流通間，所述下折流板的一端固定于所述殼體內(nèi)的下壁，所述下折流板的另一端與所述殼體內(nèi)上壁形成所述流通間；
所述螺旋彈簧為通過金屬絲繞制而成；
所述波帶為通過金屬薄片扭制而成的螺旋狀扭帶，且在所述換熱管垂直中心線軸上交錯(cuò)為彈性波帶；
所述波帶為通過塑料薄片熱加工而成的螺旋狀扭帶，且在所述換熱管垂直中心線軸上交錯(cuò)為彈性波帶；
所述翅片包括鋸齒形翅片、T形翅片，所述鋸齒形翅片、T形翅片交錯(cuò)布置于所述換熱管外壁上。
[0006]本發(fā)明的有益效果是，進(jìn)入換熱管內(nèi)的一種物料在經(jīng)過交替布置的橫紋槽和螺旋槽時(shí)，會(huì)引起附加渦流，并造成邊界層分離而減簿邊界層厚度，從而強(qiáng)化傳熱，同時(shí)該物料還受到換熱管內(nèi)螺旋彈簧和波帶作用，即隨著流體振動(dòng)，螺旋彈簧可促進(jìn)流體湍流、間歇破壞邊界層的發(fā)展，使邊界層變薄，螺旋狀波帶可使流體在換熱管內(nèi)產(chǎn)生連續(xù)旋流，螺旋流引起的二次流可促進(jìn)徑向混合，從而強(qiáng)化換熱管內(nèi)對(duì)流傳熱；另一種物料進(jìn)入殼體與換熱管之間，由于受到換熱管外壁交錯(cuò)布置的鋸齒形翅片、T形翅片作用，不僅擴(kuò)大了傳熱面，又可造成流體的強(qiáng)烈擾動(dòng)，極大地強(qiáng)化了傳熱，同時(shí)又受到折流板作用，有效增大了殼程流體流速和流體給熱系數(shù)，提高了換熱效果。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中單根換熱管的局部剖視放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括殼體I，殼體I兩端裝有管板，管板之間的殼體I內(nèi)壁上設(shè)有交替布置的折流板，折流板與殼體I的長度方向垂直，若干根換熱管2穿過折流板，并以轉(zhuǎn)角正方形排列固定于兩端的管板上，折流板包括上折流板31、下折流板32，上折流板31、下折流板32交錯(cuò)布置于殼體I內(nèi)，上折流板31的一端固定于殼體I內(nèi)的上壁，上折流板31的另一端與殼體I內(nèi)下壁形成流通間，下折流板32的一端固定于殼體I內(nèi)的下壁，下折流板32的另一端與殼體I內(nèi)上壁形成流通間；殼體I外的上壁設(shè)有與其連通的進(jìn)口41、以及連通換熱管2的進(jìn)料口 51，殼體外的下壁設(shè)有與其連通的出口 42、以及連通換熱管的出料口 52，換熱管2的外壁周面上碾乳有橫紋槽6和螺旋槽7，橫紋槽6也就是換熱管2內(nèi)表面是一圈圈的環(huán)形凸起，外表面是一圈圈環(huán)形凹槽，該環(huán)形凸起與環(huán)形凹槽所在截面垂直于軸線并間隔一定距離，螺旋槽7也就是通過輥壓使換熱管2外表面形成連續(xù)的螺旋形凹槽，內(nèi)表面形成螺旋狀凸起，螺旋狀凸起與換熱管2軸線有一定的螺旋角;橫紋槽6的槽間距和螺旋槽7的螺旋角度根據(jù)實(shí)際情況作調(diào)整，也就是橫紋槽6的槽間距越小和螺旋槽7的螺旋角度越小，擾流作用越好;橫紋槽6和螺旋槽7交替布置于換熱管2外壁上，換熱管2外壁上制有翅片，翅片包括鋸齒形翅片81、T形翅片82，鋸齒形翅片81、T形翅片82規(guī)律性地交錯(cuò)布置于換熱管2外壁上，鋸齒形翅片81為帶肋的鋸齒結(jié)構(gòu);換熱管2內(nèi)插有螺旋彈簧9和波帶10，螺旋彈簧9和波帶10交叉設(shè)置于換熱管2內(nèi)；螺旋彈簧9為通過金屬絲繞制而成，可根據(jù)情況做成連續(xù)的或是分段的;波帶10為通過金屬薄片扭制而成的螺旋狀扭帶，且在換熱管2垂直中心線軸上交錯(cuò)為彈性波帶;波帶10也可為通過塑料薄片熱加工而成的螺旋狀扭帶。
[0009]本發(fā)明的工作原理是，一種物料由進(jìn)料口51進(jìn)入換熱管2中，然后從出料口 52排出，其中物料在換熱管2內(nèi)交替通過橫紋槽6和螺旋槽7，首先通過橫紋槽6時(shí)，掠過這些環(huán)形凸起和環(huán)形凹槽時(shí)，環(huán)形凸起對(duì)流體具有擾流作用，會(huì)引起附加渦流，并造成邊界層分離而減簿邊界層厚度，從而強(qiáng)化傳熱，當(dāng)流體通過螺旋槽7時(shí)，換熱管2內(nèi)表面螺旋狀凸起對(duì)近壁處流體流動(dòng)的限制或引導(dǎo)作用，使流體形成螺旋運(yùn)動(dòng)，加強(qiáng)了徑向擾動(dòng)并產(chǎn)生局部二次流，同時(shí)螺旋狀凸起所導(dǎo)致的形體阻力產(chǎn)生壓力梯度，使邊界層流體發(fā)生了擾流脫體，形成了回流區(qū)，在再附點(diǎn)處換熱最強(qiáng)，同時(shí)物料還受到換熱管2內(nèi)螺旋彈簧9和波帶10作用，即隨著流體振動(dòng)，螺旋彈簧9能促進(jìn)流體湍流、間歇破壞邊界層的發(fā)展，使邊界層變薄，波帶10可使流體在換熱管2內(nèi)產(chǎn)生連續(xù)旋流，螺旋流引起的二次流促進(jìn)了徑向混合，因而強(qiáng)化換熱管2內(nèi)對(duì)流傳熱，以及波帶10在換熱管2垂直中心線軸上交錯(cuò)為彈性波帶，可通過引導(dǎo)和置換流體產(chǎn)生擾流但不產(chǎn)生離心力，使中間流體移置壁面，壁面流體移置中間，促使邊界層產(chǎn)生擾流，同時(shí)具有邊界層分離和切割功能，對(duì)流體產(chǎn)生擾動(dòng)或破壞換熱管2壁表面的液體邊界層而達(dá)到強(qiáng)化傳熱的目的，并具有防垢、除垢的效果；
另一種物料由進(jìn)口41進(jìn)入殼體I與換熱管2之間，然后從出口42排出，其中，該物料受到換熱管2外壁制成交錯(cuò)的鋸齒形翅片81、T形翅片82作用，不僅擴(kuò)大了傳熱面，又可造成流體的強(qiáng)烈擾動(dòng)，從而極大地強(qiáng)化了傳熱，且壓降不大，可代替現(xiàn)有光管或螺紋管作為油品換熱器的換熱管，也是低傳熱膜系數(shù)、高黏度介質(zhì)和含塵高溫?zé)煔獾睦硐雮鳠峁埽捎糜谟推返瓤v向流管束換熱和煙氣鍋爐或余熱回收中，同時(shí)該物料還受到折流板作用，可有效增大殼程流體流速和流體給熱系數(shù)，提高換熱效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙槽式強(qiáng)化管型換熱器，其包括殼體，所述殼體兩端裝有管板，所述管板之間的所述殼體內(nèi)壁上設(shè)有交替布置的折流板，所述折流板與所述殼體的長度方向垂直，換熱管穿過所述折流板，并以轉(zhuǎn)角正方形排列固定于兩端的所述管板上，所述殼體外的上壁設(shè)有與其連通的進(jìn)口、以及連通所述換熱管的進(jìn)料口，所述殼體外的下壁設(shè)有與其連通的出口、以及連通所述換熱管的出料口，其特征在于:所述換熱管的外壁周面上碾乳有橫紋槽和螺旋槽，所述橫紋槽和螺旋槽交替布置于所述換熱管外壁上，所述換熱管外壁上制有翅片，所述換熱管內(nèi)插有螺旋彈簧和波帶，所述螺旋彈簧和波帶交叉設(shè)置于所述換熱管內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙槽式強(qiáng)化管型換熱器，其特征在于:所述折流板包括上折流板、下折流板，所述上折流板、下折流板交錯(cuò)布置于所述殼體內(nèi)，所述上折流板的一端固定于所述殼體內(nèi)的上壁，所述上折流板的另一端與所述殼體內(nèi)下壁形成流通間，所述下折流板的一端固定于所述殼體內(nèi)的下壁，所述下折流板的另一端與所述殼體內(nèi)上壁形成所述流通間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙槽式強(qiáng)化管型換熱器，其特征在于:所述螺旋彈簧為通過金屬絲繞制而成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙槽式強(qiáng)化管型換熱器，其特征在于:所述波帶為通過金屬薄片扭制而成的螺旋狀扭帶，且在所述換熱管垂直中心線軸上交錯(cuò)為彈性波帶。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙槽式強(qiáng)化管型換熱器，其特征在于:所述波帶為通過塑料薄片熱加工而成的螺旋狀扭帶，且在所述換熱管垂直中心線軸上交錯(cuò)為彈性波帶。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙槽式強(qiáng)化管型換熱器，其特征在于:所述翅片包括鋸齒形翅片、T形翅片，所述鋸齒形翅片、T形翅片交錯(cuò)布置于所述換熱管外壁上。
【文檔編號(hào)】F28F1/24GK105890405SQ201610291513
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月5日
【發(fā)明人】張平亮
【申請(qǐng)人】無錫科技職業(yè)學(xué)院