CN111895841A - 一种缠绕形成的强化管内对流传热的内插芯 - Google Patents

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CN111895841A CN202010682897.6A CN202010682897A CN111895841A CN 111895841 A CN111895841 A CN 111895841A CN 202010682897 A CN202010682897 A CN 202010682897A CN 111895841 A CN111895841 A CN 111895841A
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王良璧
党伟
郭钰乾
李建峰
常立民
林志敏
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Lanzhou Jinnuo Green Energy Power Technology Co ltd
Lanzhou Jiaotong University
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Lanzhou Jinnuo Green Energy Power Technology Co ltd
Lanzhou Jiaotong University
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
    • F28F1/405—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element and being formed of wires

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Abstract

本发明涉及一种缠绕形成强化管内对流传热的内插芯。所述结构主要特征是在双股缠绕钢钢丝形成的缠绕部间隔固定钢丝圆环或钢丝螺旋丝环。所述结构可以根据内插管直径、强化传热程度、流动阻力大小要求调整钢圆环直径、形成钢丝圆环或钢螺旋丝环的钢丝直径、双股钢绳钢丝直径来改变。所述结构还可根据内插芯的受力及抗腐蚀要求制作。钢丝圆环或钢丝螺旋丝环在双股缠绕钢钢丝形成的缠绕部间隔可通过增减钢丝圆环或钢丝螺旋丝环数量进行调整。流体流经所述内插芯结构时形成微小漩涡流动，增加了二次流强度，使得对流传热强化。另外，由双股缠绕钢钢丝形成的缠绕部间隔固定钢丝圆环或钢丝螺旋丝环还可适当增加经丝环导热传给流体的热量。本发明强化传热效果明显、内插芯结构参数易调节、灵活性强等突出优点。

Description

一种缠绕形成的强化管内对流传热的内插芯
技术领域
本发明涉及一种强化管内对流传热的内插芯。该发明是提升换热器能力或换热器节能水平的一种技术措施，属工程热物理领域。
背景技术
强化管内对流传热是提高换热器能力的重要方面。常见内插芯结构如纽带，螺旋簧等。当内插芯安装在换热器管内时，可产生二次流或分割管子空间提高换热器管内的的对流换热能力。二次流强化传热的有效性非常高。从而，本发明提出一种缠绕形成的强化管内对流传热的内插芯来产生尺寸较小的空间涡旋流动到达强化对流传热的目的。
发明内容
本发明提供一种缠绕形成的强化管内对流传热内插芯结构，其内插芯结构主要特征是在双股缠绕钢丝1和2形成的缠绕部3固定一定间距的钢丝环4或钢螺旋丝环4，固定牢靠程度由双股缠绕钢丝1和2缠绕紧度(τ)确定。
所述结构可以根据内插管5直径(D0)、强化传热程度、流动阻力大小的要求调整钢丝环(D1)或钢丝螺旋丝环直径(D1)、制作钢丝圆环(d1)或钢螺旋丝环的钢丝直径(d1)、双股钢绳钢丝直径(d2)。
所述结构的钢丝圆环4或钢丝螺旋丝环4在双股缠绕钢钢丝1和2形成的缠绕部3间隔可通过增减钢丝圆环4或钢螺旋丝环4数量进行调整。
所述结构还可根据内插芯的受力及抗腐蚀要求选择合适的材料。
附图说明
图1一种强化管内对流传热的内插芯-钢丝圆环。
图2一种强化管内对流传热的内插芯-钢丝圆环-A向图。
图3一种强化管内对流传热的内插芯用钢丝圆环图。
图4一种强化管内对流传热的内插芯用钢丝圆环图-A向图。
图5一种强化管内对流传热的内插芯-钢螺旋丝环。
图6一种强化管内对流传热的内插芯-钢螺旋丝环-A向图。
图7一种强化管内对流传热的内插芯所用钢螺旋丝环。
图8一种强化管内对流传热的内插芯所用钢螺旋丝环-A向图。
图9双股缠绕钢钢丝及其缠绕形成的缠绕部图。
图10双股缠绕钢钢丝及其缠绕形成的缠绕部-A向图。
图11钢丝圆环在双股缠绕钢丝缠绕形成缠绕部的固定及间距。
图12钢丝圆环在双股缠绕钢丝缠绕形成缠绕部的固定及间距-A向图。
图13钢螺旋丝环在双股缠绕钢丝缠绕形成缠绕部的固定及间距。
图14钢螺旋丝环在双股缠绕钢丝缠绕形成缠绕部的固定及间距-A向图。
图15钢丝圆环缠绕形成强化管内对流传热内插芯装入管子图
图16钢丝圆环缠绕形成强化管内对流传热内插芯装入管子图-A向图
图17钢螺旋丝环缠绕形成强化管内对流传热内插芯装入管子图
图18钢螺旋丝环缠绕形成强化管内对流传热内插芯装入管子图-A向图
图中标号：1.双股缠绕钢钢丝之一；2.双股缠绕钢钢丝之二；3.双股缠绕钢钢丝形成的接触部；4.钢丝圆环或钢螺旋丝环；5.管子。
图中参数标记：d1钢丝圆环或钢螺旋丝环钢丝直径；d2双股缠绕钢钢丝直径；D0管子内径；D1钢丝圆环或钢螺旋丝环直径；l双股缠绕钢丝形成接触部长度；τ双股缠绕钢丝缠绕紧度(τ＝l/d2)；N双股缠绕钢丝形成接触部放置的钢丝圆环或钢螺旋丝环钢丝个数。
具体的实施方式
根据管子内径D0及所形成内插芯在管子内部的配合紧密要求确定钢丝圆环或钢螺旋丝环直径D1及合适的d1，这一过程多数是用多次试验的方法确定。
根据钢丝圆环或钢螺旋丝环直径D1、d1及固定钢丝圆环或钢螺旋丝环紧密程度τ、双股缠绕钢丝形成缠绕部放置的钢丝圆环或钢螺旋丝环钢丝个数N、管子长度L’确定双股缠绕钢丝直径钢丝直径d2及其长度。这一过程多数是用多次试验的方法确定。
用直径为d1的钢丝制作要求数量的钢丝圆环或钢螺旋丝环。
截2倍确定长度直径为d2的钢丝，双折形成两段钢丝，在其一段上穿上规定数量的直径为d1的钢丝制作要求数量的钢丝圆环或钢螺旋丝环。
缠绕双折形成两段钢丝，直到规定的缠绕紧度，这样一种强化管内对流传热的内插芯就制作完成。
把以上制作的内插芯装配到换热管，就行成了能强化管内对流传热的换热管。
以上所述仅为本发明较佳实施的详细说明，并非用来限制本发明，凡依本发明的创作精神所作的类似变化的实施例，皆应包含于本发明之中。

Claims (4)

1.一种缠绕形成的强化管内对流传热内插芯，其内插芯结构主要特征是在双股缠绕钢丝(1)和(2)形成的缠绕部(3)固定一定间距的钢丝环(4)或钢螺旋丝环(4)，固定牢靠程度由双股缠绕钢丝(1)和(2)缠绕紧度确定。
2.如权利要求1所述，所述结构可以根据内插管(5)直径、强化传热程度、流动阻力大小的要求调整钢丝环(4)或钢螺旋丝环(4)直径、制作钢丝圆环(4)或钢螺旋丝环(4)的钢丝直径、双股钢绳钢丝(1)和(2)直径。
3.如权利要求1所述，钢丝圆环(4)或钢丝螺旋丝环(4)在双股缠绕钢钢丝(1)和(2)形成的缠绕部(3)间隔可通过增减单位长度钢丝圆环(4)或钢丝螺旋丝环(4)数量进行调整。
4.如权利要求1所述，所述结构还可根据内插芯的受力及抗腐蚀要求制作。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4201736A (en) * 1977-07-26 1980-05-06 Bott Theodore R Fluid distribution and contacting elements
CN2410613Y (zh) * 2000-01-07 2000-12-13 清华大学 双螺旋弹簧传热强化管

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