CN106705735B - 一种凹坑传热管防自振动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种凹坑传热管防自振动装置,该装置包括:凹坑传热管、扁螺母、抱箍、折流板。凹坑传热管外套有抱箍,抱箍左端配合有扁螺母,抱箍右端安装于折流板的锥形孔内。工作时,凹坑传热管与折流板的孔壁能紧密配合,使流体诱导振动频率远离换热管的频率,解决凹坑传热管的振动、撞击、磨损等问题,并增强折流板对凹坑传热管的支撑作用,防止凹坑传热管弯曲,且与现有技术相比,本发明结构简单,安装、拆卸、维护方便。
Description
技术领域
本发明涉及凹坑传热管领域,特别涉及一种凹坑传热管防自振动装置。
背景技术
传热是一种非常普遍的自然现象,是动力、核能、电子、交通、制冷、化工、石油、航空航天等工业中的常见过程。为提高传热效率,降低能源浪费,常采用强化传热技术。
凹坑传热管作为一种新型的强化传热技术,其具有如下特点:1)凹坑传热管增加了受热面积,能够提传热效率;2)由于凹坑传热管的凹坑的缩放作用,使流体能够冲刷管壁,强化了传热管的传热性能,且抗污垢性能较光管优越;3)凹坑传热管可减小流体压力损失,进而可选用小功率泵,减少额外能源消耗;4)凹坑传热管由于凹坑的作用,使传热管壳程和管程流体扰动,并发展为湍流,从而达到了强化传热的目的。因此,在相同换热量条件下,采用凹坑传热管能有效减小换热器所占的空间体积、减少金属消耗、并减轻换热器重量。
由于凹坑传热管外表面设置有球形凹坑,球形凹坑与折流板的孔壁接触不充分,导致折流板对传热管的支撑作用、防止振动作用,以及防止弯曲作用效果减弱,进而将增强了凹坑传热管的振动。其表现为:传热管与传热管之间相互撞击加剧,或传热管与折流板孔的内壁相互撞击加剧。振动将导致传热管受到磨损,使得管壁变薄,传热管的承压能力下降,使用寿命减短,以及产生强烈的噪音等。振动严重时,甚至导致传热管开裂、切断、以及发生泄露等,进而严重威胁到人的生命和工业的生产安全。
减少传热管振动具有重要意义,然而,减小凹坑传热管振动的专利较少,专利号“85108586”公布了一种换热器传热管的防振动支撑装置,该装置采用圆形缺口状的薄支持板插入传热管之间的空隙,从而防止振动。该装置的缺点是,薄形支持板结构复杂,不便于固定,且薄支持板与传热管之间任然存在间隙,不能较好的解决凹坑传热管束自振问题。专利号“201510605752.5”公布了一种换热器传热管漩涡脱落诱导振动的分析,该专利实现了传热管漩涡脱落诱发振动计算,但没有对传热管提出减振措施。
发明内容
为了克服现有凹坑传热管振动的上述缺点,本发明的目的:在于提供一种凹坑传热管防自振动装置,该装置能减小凹坑传热管与折流板管孔的配合间隙,实现管与孔的紧密配合,增加了管束的固有频率,使流体诱导振动频率远离换热管的频率,从而达到凹坑传热管减振的目的。
为了达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种凹坑传热管防自振动装置,包括凹坑传热管1、抱箍2、扁螺母3、折流板4其特征为:凹坑传热管1外套有抱箍2,抱箍2左端配合有扁螺母3,抱箍2右端安装于折流板4的锥形孔20内;
所述凹坑传热管1由凹坑段10及光管段11构成,凹坑传热管1的凹坑段10挤压成型有球形凹坑,凹坑传热管1的光管段11外侧套有抱箍2;抱箍2由分瓣式的上抱箍16、下抱箍15构成;上抱箍16、下抱箍15内侧均为半圆柱表面;上抱箍16、下抱箍15外侧右端均设置有锥形面17,锥形面17与折流板4的锥形孔20配合;锥形面17侧向两端面设置有定位孔19,定位孔19内装有定位销;上抱箍16、下抱箍15外侧左端均设置有半圈螺纹18;上抱箍16与下抱箍15的半圈螺纹18够成一段完整螺纹,完整螺纹外连接有扁螺母3;扁螺母3右端面紧固于折流板4左端面;折流板4呈弓状,折流板4端面设置有圆柱通孔,圆柱通孔右侧设置有锥形孔20,锥形孔20与相邻锥形孔20之间呈等边三角形分布。
本发明的有益效果是:1、实现凹坑传热管与折流板孔壁的紧密配合,使流体诱导振动频率远离换热管的频率,防止凹坑传热管的振动、撞击、磨损等;2、增强折流板对凹坑传热管的支撑作用,防止凹坑传热管弯曲;3、本发明结构简单,安装、拆卸、维护方便。
附图说明
图1为本发明结构局部半剖视图。
图2为凹坑传热管三维剖视图。
图3为凹坑传热管平面剖视图。
图4为抱箍装配平面视图。
图5为抱箍装配三维视图。
图6为下抱箍三维视图。
图7为上抱箍三维视图。
图8为折流板平面视图。
图9为折流板局部视图。
图中,1.凹坑传热管,2.抱箍,3.扁螺母,4.折流板,10.凹坑段,11.光管段,15.下抱箍,16.上抱箍,17.锥形面,18.半圈螺纹,19.定位孔,20.锥形孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细叙述。
参照图1,一种凹坑传热管防自振动装置,包括凹坑传热管1、扁螺母3、抱箍2、折流板4其特征为:凹坑传热管1外套有抱箍2,抱箍2左端配合有扁螺母3,抱箍2右端安装于折流板4的锥形孔20内。
该装置的工作原理为:凹坑传热管1穿过折流板4的孔壁后;上抱箍16、下抱箍15同时抱住凹坑传热管1的光管段11,然后向左移动,进而使上抱箍16、下抱箍15插入锥形孔20;上抱箍16、下抱箍15插入锥形孔20后组成抱箍2;抱箍2通过扁螺母3紧固于折流板4左端面,从而使实现凹坑传热管1与折流板4的孔壁紧密配合,且扁螺母3拧得越紧,管孔配合得越紧密。
参照图1~3,所述凹坑传热管1外套折流板4,折流板4与凹坑传热管1之间安装有抱箍2。所述凹坑传热管1由凹坑段10及光管段11构成;凹坑段10表面布置有球形凹坑,球形凹坑由加工装置挤压形成。光管段11是装配预留段,该部分未经过加工装置挤压,因此,光管段11外表面为光滑的圆柱表面,用于安装抱箍2,从而使凹坑传热管1外表面与抱箍充分接触。
参照图1、图4~7,所述抱箍位于折流板4的孔壁与凹坑传热管1的间隙之间。抱箍2由上抱箍16、下抱箍15组成,上抱箍16、下抱箍15内侧面均呈中空半圆形,且该半圆形与凹坑传热管1的光管段11相配合。上抱箍16、下抱箍15外侧表面的右端设置有锥形面17,锥形面17与折流板4的锥形孔20相配合。上抱箍16、下抱箍15外侧表面的左端设置有半圈螺纹18,且上抱箍16、下抱箍的半圈螺纹18组合在一起,能够组成一段完整的螺纹。螺纹的外表面连接有扁螺母3。抱箍2在装配时,右端通过抱箍2的锥形面17定位,左端通过扁螺母3紧固。锥形面17设计有定位孔19,定位孔19内装有定位销;定位孔用于辅助扁螺母的拧紧,且扁螺母3拧的越紧,抱箍2的径向收缩力越大,对凹坑传热管1的抱紧力越强,从而实现凹坑传热管1与折流板4孔壁的紧密配合,使流体诱导振动频率远离换热管的频率,防止凹坑传热管1的振动、撞击、磨损等;并增强了流折板对凹坑传热管1的支撑作用,防止凹坑传热管1弯曲。
参照图1、图8~9,所述折流板4折流板4内部紧密接触有抱箍2。折流板4呈弓状,弓形折流板4的流动死角较小,结构简单,且便于清洗。折流板4端面设置有通孔,孔通孔的右侧设有有锥形孔20,锥形孔20的锥度同抱箍2的锥度一致,都为15°;锥形孔20与锥形孔20之间呈等边三角形分布,等边三角形布孔在划线、制造、装配方面都相对简单,且结构紧凑。
Claims (1)
1.一种凹坑传热管防自振动装置,包括凹坑传热管(1)、抱箍(2)、扁螺母(3)、折流板(4),其特征为:凹坑传热管(1)外套有抱箍(2),抱箍(2)左端配合有扁螺母(3),抱箍(2)右端安装于折流板(4)的锥形孔(20)内;
所述凹坑传热管(1)由凹坑段(10)及光管段(11)构成,凹坑传热管(1)的凹坑段(10)挤压成型有球形凹坑,凹坑传热管(1)的光管段(11)外侧套有抱箍(2);抱箍(2)由分瓣式的上抱箍(16)、下抱箍(15)构成;上抱箍(16)、下抱箍(15)内侧均为半圆柱表面;上抱箍(16)、下抱箍(15)外侧右端均设置有锥形面(17),锥形面(17)与折流板(4)的锥形孔(20)配合;锥形面(17)侧向两端面设置有定位孔(19),定位孔(19)内装有定位销;上抱箍(16)、下抱箍(15)外侧左端均设置有半圈螺纹(18);上抱箍(16)与下抱箍(15)的半圈螺纹(18)够成一段完整螺纹,完整螺纹外配合连接有扁螺母(3);扁螺母(3)右端面紧固于折流板(4)左端面;折流板(4)呈弓状,折流板(4)端面设置有圆柱通孔,圆柱通孔右侧设置有锥形孔(20),锥形孔(20)与相邻锥形孔(20)之间呈等边三角形分布。
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