CN106839862A - 一种凹坑传热管防振动的折流板装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种凹坑传热管防振动的折流板装置，该装置包括：左右管板、凹坑传热管、折流板、卡套盖板、卡套、拉杆、螺母、定距管等。凹坑传热管左端套有左管板，右端套有右管板，中部套有卡套；卡套外套有折流板；折流板右端设有卡套盖板；卡套盖板通过定距管定位，折流板通过螺母固定。工作时，拧紧螺母，卡套抱紧凹坑传热管，实现传热管与折流板的紧密配合，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

一种凹坑传热管防振动的折流板装置

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振动的折流板装置。

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，球形凹坑由传热管加工装置挤压后得到。然而，挤压后的传热管由于塑性变形，凹坑与凹坑之间的管壁向外鼓出，使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，以及防止弯曲作用减弱，从而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、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财产安全。

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，不便于装配，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方法，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振动的折流板装置，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；并增强折流板的支撑和防传热管弯曲的作用。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种凹坑传热管防振动的折流板装置，包括左管板1、凹坑传热管2、折流板3、卡套盖板5、卡套4、右管板6、拉杆7、螺母8、定距管9，其特征为：凹坑传热管2左端外表面套有左管板1，凹坑传热管2右端外表面套有右管板6；凹坑传热管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右端接触有卡套盖板5；卡套盖板5通过定距管9定位，折流板3通过螺母8固定；

所述凹坑传热管2由凹坑段10及光管段11构成，凹坑传热管2的凹坑段10挤压成型有球形凹坑，凹坑传热管2的光管段11外侧套有卡套4；卡套4由凸卡套20、凹卡套23构成；凸卡套20内表面为半圆柱面，凸卡套20外表面为锥形面22，凸卡套20侧向端面设置有圆弧凸起21；凹卡套23内表面为半圆柱面，凹卡套23外表面为锥形面22，凹卡套23侧向端面设置有圆弧凹腔24；凸卡套20的圆弧凸起21插入凹卡套23的圆弧凹腔24内形成圆锥状卡套4；卡套4内抱有凹坑传热管；

所述卡套4外表面接触有折流板3，折流板3呈双弓状；折流板3端面设置锥形孔15，锥形孔15与相邻锥形孔15之间呈等边三角形分布；折流板3左侧表面与螺母8端面接触；折流板3右侧表面与卡套盖板5相互接触；卡套盖板5右侧表面与定距管9端面接触；定距管9右端表面与右管板6接触，定距管9呈空心圆柱状；

所述定距管9内装有拉杆7，拉杆7左端外表面设置有左螺纹30，拉杆7右端外表面设置有右螺纹30；拉杆7的左螺纹30连接有螺母8，拉杆7的右螺纹30连接有右管板6。

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为凸卡套三维视图。

图5为凹卡套三维视图。

图6为弓形管板平面视图。

图7为折流板锥形孔局部剖视图。

图8为拉杆三维视图。

图中，1.左管板，2.凹坑传热管，3.折流板，4.卡套，5.卡套盖板，6.右管板，7.拉杆，8.螺母，9.定距管，10．凹坑段，11.光管段，15.锥形孔，20.凸卡套，21.圆弧凸起，22.锥形面，23.凹卡套，24.圆弧凹腔，30.左螺纹，31.右螺纹。

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振动的折流板装置，包括左管板1、凹坑传热管2、折流板3、卡套4、卡套盖板5、右管板6、拉杆7、螺母8、定距管9。凹坑传热管2左端外表面套有左管板1，凹坑传热管2右端外表面套有右管板6；凹坑传热管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与卡套盖板5接触。

该装置的工作原理为：凹坑传热管2穿过折流板3后，凸卡套20与凹卡套23同时抱住凹坑传热管2的光管段11，然后卡套4向左移动插入折流板3的锥形孔15内；折流板3通过螺母8固定，卡套盖板5通过定距管9定位。当拧紧螺母8时，卡套4紧密的与凹坑传热管2和折流板3接触，从而卡紧传热管，防止其振动，并有效的起到凹坑传热管2的支撑和防弯曲作用。

参照图1~3，所述凹坑传热管2外套折流板3，折流板3与凹坑传热管2之间安装有卡套4。所述凹坑传热管2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。然而，挤压后的传热管由于塑性变形，凹坑与凹坑之间的管壁向外鼓出，使凹坑传热管2与折流板3的孔壁接触不充分。因此，在加工凹坑传热管2时，设计有光管段11，光管段11为装配预留段，该部分未经过加工装置挤压，光管段11外表面为光滑的圆柱表面，用于安装卡套4，从而使凹坑传热管2外表面与卡套4充分接触。

参照图1、图4~5，所述卡套4安装于凹坑传热管2和折流板3的孔壁间隙之间。卡套4由凸卡套20和凹卡套23组成，凸卡套20与凹卡套23内侧面均呈中空半圆形，装配时，凸卡套20和凹卡套23的半圆形与凹坑传热管2的光管段11相配合。为便于装配，凸卡套20侧向端面设计有一对圆弧凸起21，凹卡套23侧向端面设计有一对圆弧凹腔24，装配时，圆弧凸起21插入圆弧凹腔24组成卡套4。凸卡套20和凹卡套23外表面均为锥形面22，该锥形面22与折流板3的锥形孔15相配合。卡套4由卡套盖板5压紧。

参照图1、图6~7，所述折流板3内部紧密接触有卡套4。折流板3呈双弓状，弓形折流板3的流动死角较小，结构简单，且便于清洗。折流板3端面设置锥形孔15，锥形孔15的锥度同卡套4的锥度一致；锥形孔15与相邻锥形孔15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。

参照图1、图8，所述定距管9内装有拉杆7，拉杆7左端外表面设置有左螺纹30；拉杆7右端外表面设置有右螺纹31。拉杆7的左螺纹30连接有螺母8；拉杆7的右螺纹31连接有右管板6。螺母8拧的越紧，卡套4的径向收缩力越大，对凹坑传热管2的抱紧力越强，从而实现凹坑传热管2与折流板3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2的振动、撞击、磨损等；并增强了流折板对凹坑传热管2的支撑作用，防止凹坑传热管2弯曲。

Claims (1)

1.一种凹坑传热管防振动的折流板装置，包括左管板（1）、凹坑传热管（2）、折流板（3）、卡套盖板（5）、卡套（4）、右管板（6）、拉杆（7）、螺母（8）、定距管（9），其特征为：凹坑传热管（2）左端外表面套有左管板（1），凹坑传热管（2）右端外表面套有右管板（6）；凹坑传热管（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）右端接触有卡套盖板（5）；卡套盖板（5）通过定距管（9）定位，折流板（3）通过螺母（8）固定；

所述凹坑传热管（2）由凹坑段（10）及光管段（11）构成，凹坑传热管（2）的凹坑段（10）挤压成型有球形凹坑，凹坑传热管（2）的光管段（11）外侧套有卡套（4）；卡套（4）由凸卡套（20）、凹卡套（23）构成；凸卡套（20）内表面为半圆柱面，凸卡套（20）外表面为锥形面（22），凸卡套（20）侧向端面设置有圆弧凸起（21）；凹卡套（23）内表面为半圆柱面，凹卡套（23）外表面为锥形面（22），凹卡套（23）侧向端面设置有圆弧凹腔（24）；凸卡套（20）的圆弧凸起（21）插入凹卡套（23）的圆弧凹腔（24）内形成圆锥状卡套（4）；卡套（4）内抱有凹坑传热管；

所述卡套（4）外表面接触有折流板（3），折流板（3）呈双弓状；折流板（3）端面设置锥形孔（15），锥形孔（15）与相邻锥形孔（15）之间呈等边三角形分布；折流板（3）左侧表面与螺母（8）端面接触；折流板（3）右侧表面与卡套盖板（5）相互接触；卡套盖板（5）右侧表面与定距管（9）端面接触；定距管（9）右端表面与右管板（6）接触，定距管（9）呈空心圆柱状；

所述定距管（9）内装有拉杆（7），拉杆（7）左端外表面设置有左螺纹（30），拉杆（7）右端外表面设置有右螺纹（30）；拉杆（7）的左螺纹（30）连接有螺母（8），拉杆（7）的右螺纹（30）连接有右管板（6）。