CN114322628A

CN114322628A - 一种能够提高传导面积的换热管

Info

Publication number: CN114322628A
Application number: CN202210251583.XA
Authority: CN
Inventors: 邢作新
Original assignee: Shandong Longguan Tianxu Solar Energy Co ltd
Current assignee: Shandong Longguan Tianxu Solar Energy Co ltd
Priority date: 2022-03-15
Filing date: 2022-03-15
Publication date: 2022-04-12

Abstract

本发明公开了一种能够提高传导面积的换热管，属于换热器技术领域，包括换热管组件，所述换热管组件的内侧壁上卡接有定位式转接组件，所述定位式转接组件内啮合有驱动组件，并且驱动组件与定位式转接组件之间设置有第一紊流组件。本发明中，通过设计的第二紊流组件、第一紊流组件以及动力转化组件等结构的互相配合下，形成二次流动，减薄温度边界层，并产生翅片效应，最终使直线型换热管以及弯转型换热管的换热效率有所提高，使螺旋纽带既能够在直线型换热管的中心处迫使流体进行螺旋流动，又能够进行偏心运动，有效避免了螺旋扭带内置于直线型换热管中心导致流动阻力损失较大的问题，并在一定程度上增强了螺旋扭带侧流体的换热效果。

Description

一种能够提高传导面积的换热管

技术领域

本发明属于换热器技术领域，尤其涉及一种能够提高传导面积的换热管。

背景技术

为了提高换热效率，同时还为了提高换热管内部的热传导面积，通常会在换热管的内部安装螺旋纽带，然而，现有的主要针对螺旋纽带内置于换热管中心或者单个偏心放置的情况，螺旋纽带内置于换热管中心导致了流动阻力损失较大，螺旋纽带单个偏心放置虽然在一定程度上增强了螺旋纽带侧流体的换热效果，但是对远离扭带侧流体的换热效果的强化较弱，致使换热系数低，导致换热管的管内壁在低温水的相变过程中由于低温水受热不均，局部受热严重导致相变蒸发程度较大或者低温水受重力影响分布不均，没有与换热管管内壁充分接触而容易出现的局部干燥的问题，因此，现阶段亟需一种能够提高传导面积的换热管来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现有的主要针对螺旋纽带内置于换热管中心或者单个偏心放置的情况，螺旋纽带内置于换热管中心导致了流动阻力损失较大，螺旋纽带单个偏心放置虽然在一定程度上增强了螺旋纽带侧流体的换热效果，但是对远离扭带侧流体的换热效果的强化较弱，致使换热系数低，导致换热管的管内壁在低温水的相变过程中由于低温水受热不均，局部受热严重导致相变蒸发程度较大或者低温水受重力影响分布不均，没有与换热管管内壁充分接触而容易出现的局部干燥的问题，而提出的一种能够提高传导面积的换热管。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种能够提高传导面积的换热管，包括换热管组件，所述换热管组件的内侧壁上卡接有定位式转接组件，所述定位式转接组件内啮合有驱动组件，并且驱动组件与定位式转接组件之间设置有第一紊流组件，所述第一紊流组件的一侧端面上固定连接有第二紊流组件，所述第一紊流组件的另一侧端面通过动力转化组件与定位式转接组件传动连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述换热管组件包括若干个直线型换热管，且相邻两个直线型换热管的对接口处通过弯转型换热管相连通，所述弯转型换热管表面对应直线型换热管对接口的位置处卡接有对接套。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述定位式转接组件包括中层轮环，所述中层轮环的内侧壁上开设有内齿纹面，所述中层轮环转动式连接在对接套的内侧壁上，所述中层轮环的两侧端面上分别贴合连接有工作面板和后侧定位环，所述后侧定位环和工作面板的外弧面均固定连接在对接套的内侧壁上。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述定位式转接组件还包括转接体，所述转接体嵌入式连接在中层轮环的内侧，所述转接体靠近直线型换热管的一面上固定连接有前侧限位板，所述转接体的另一侧面上固定连接有后侧限位板。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述定位式转接组件还包括穿行连接口，所述穿行连接口开设于工作面板对应转接体的位置处，所述驱动组件包括驱动轮，所述驱动轮位于中层轮环与转接体之间，所述驱动轮的外弧面上开设有外齿纹面，所述外齿纹面与内齿纹面之间互相啮合，所述驱动轮的两侧端面上均固定连接有承接座。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述驱动组件还包括驱动槽，所述驱动槽开设在驱动轮的外弧面上，所述第一紊流组件包括外层游走座，所述外层游走座的侧端面通过驱动轴与内层游走座相近的一面固定连接，所述内层游走座和外层游走座的相对面分别滑动连接在两个承接座互相远离的一面上，所述驱动轴位于驱动槽内。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述驱动轴的端部还转动式连接有转接架，所述转接架背离驱动轴的一端固定连接有转接轴，所述转接轴的另一端固定连接有球形体，所述球形体的球面上开设有第一球面槽，所述第一球面槽内嵌入式连接有定位珠。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述动力转化组件包括球形套，所述球形套套设在球形体上，所述球形套的内球面上对应第一球面槽的位置处开设有第二球面槽，并且定位珠还嵌入式连接在第二球面槽内。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述球形套背离球形体的一面上固定连接有第一联动轴，所述第一联动轴转动连接在对接套的内侧壁上，所述第一联动轴的表面固定连接有主动轮，所述主动轮通过皮带与从动轮传动连接，所述从动轮固定连接在第二联动轴，所述第二联动轴转动连接在后侧定位环的侧端面上，所述第二联动轴的表面固定连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与内齿纹面互相啮合。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第二紊流组件包括螺旋纽带，所述螺旋纽带固定连接在外层游走座的侧端面上，所述螺旋纽带的内部开设有螺旋流道。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过设计的第二紊流组件、第一紊流组件以及动力转化组件等结构的互相配合下，能够在一定程度上增加了流体的流程，形成二次流动，减薄温度边界层，并产生翅片效应，最终使直线型换热管以及弯转型换热管的换热效率有所提高，使螺旋纽带既能够在直线型换热管的中心处迫使流体进行螺旋流动，又能够进行偏心运动，有效避免了螺旋纽带内置于直线型换热管中心导致流动阻力损失较大的问题，并在一定程度上增强了螺旋纽带侧流体的换热效果。

2、本发明中，通过设计的第二紊流组件，利用冷却水的流动驱动螺旋纽带在直线型换热管内自动旋转，一方面，能够迫使直线型流体进行螺旋流动，且螺旋纽带在自转的过程中，由于其内部所开设的螺旋流道与螺旋纽带的螺旋方向相反，同时还在螺旋纽带表面对应螺旋流道的位置处开设有喷孔，因而便能够在一定程度上增加了流体的流程，形成二次流动，减薄温度边界层，并产生翅片效应，最终使直线型换热管以及弯转型换热管的换热效率有所提高。

3、本发明中，通过设计的第一紊流组件和动力转化组件，利用冷却水的流动驱动螺旋纽带在直线型换热管内自动旋转，螺旋纽带在转动的过程中，其将会通过外层游走座、驱动轴以及内层游走座将扭力传输至转接轴上，并由转接轴带动球形体在球形套内进行旋转动作，在第一球面槽、定位珠以及第二球面槽的互相配合下，使得球形体在转动的过程中还会带动球形套进行同步旋转动作，利用主动轮、皮带以及从动轮三者之间的联动效应，进而会将第一联动轴上的扭力传递至第二联动轴上，并由第二联动轴上所关联的驱动齿轮与中层轮环内置内齿纹面互相配合，将扭力同时分布在多个承接座上，在驱动轴与驱动槽的互相配合下，进而能够通过外层游走座带动螺旋纽带在若干个驱动轮之间进行游走动作，破坏了流体的边界层，增强了扰动和流体在管道内的二次流效应，大大提高了换热性能，同时，螺旋纽带在直线型换热管内流体的带动下能自动旋转，其边缘两侧对管内壁污垢具有刮扫作用，减小污垢在管壁的沉积速率，加快沉积污垢的剥落速率，进而实现清洗除垢功能，在一定程度上提高了热传导面积，强化传热的双重目的。

4、本发明中，通过设计的动力转化组件、第二紊流组件和第一紊流组件，利用冷却水的流动驱动力使螺旋纽带既能够在直线型换热管的中心处迫使流体进行螺旋流动，又能够进行偏心运动，有效避免了螺旋纽带内置于直线型换热管中心导致流动阻力损失较大的问题，并在一定程度上增强了螺旋纽带侧流体的换热效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种能够提高传导面积的换热管的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种能够提高传导面积的换热管中转接体的结构示意图；

图3为本发明提出的一种能够提高传导面积的换热管中驱动组件的结构示意图；

图4为本发明提出的一种能够提高传导面积的换热管中驱动轮的结构示意图；

图5为本发明提出的一种能够提高传导面积的换热管中层轮环的结构示意图；

图6为本发明提出的一种能够提高传导面积的换热管中球形体与球形套拆分后的结构示意图；

图7为本发明提出的一种能够提高传导面积的换热管第二紊流组件的结构示意图；

图8为本发明提出的一种能够提高传导面积的换热管中外层游走座和内层游走座的结构示意图；

图9为本发明提出的一种能够提高传导面积的换热管中动力转化组件的结构示意图。

图例说明：

1、换热管组件；101、直线型换热管；102、弯转型换热管；103、对接套；2、定位式转接组件；201、中层轮环；202、内齿纹面；203、工作面板；204、后侧定位环；205、穿行连接口；206、转接体；207、前侧限位板；208、后侧限位板；3、驱动组件；301、驱动轮；302、驱动槽；303、外齿纹面；304、承接座；4、第一紊流组件；401、外层游走座；402、驱动轴；403、内层游走座；404、转接架；405、转接轴；406、球形体；407、第一球面槽；408、定位珠；5、动力转化组件；501、球形套；502、第二球面槽；503、第一联动轴；504、主动轮；505、皮带；506、从动轮；507、第二联动轴；508、驱动齿轮；6、第二紊流组件；601、螺旋纽带；602、螺旋流道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：

一种能够提高传导面积的换热管，包括换热管组件1，所述换热管组件1的内侧壁上卡接有定位式转接组件2，所述定位式转接组件2内啮合有驱动组件3，并且驱动组件3与定位式转接组件2之间设置有第一紊流组件4，所述第一紊流组件4的一侧端面上固定连接有第二紊流组件6，所述第一紊流组件4的另一侧端面通过动力转化组件5与定位式转接组件2传动连接。

具体的，如图1所示，所述换热管组件1包括若干个直线型换热管101，且相邻两个直线型换热管101的对接口处通过弯转型换热管102相连通，所述弯转型换热管102表面对应直线型换热管101对接口的位置处卡接有对接套103，所述定位式转接组件2包括中层轮环201，所述中层轮环201的内侧壁上开设有内齿纹面202，所述中层轮环201转动式连接在对接套103的内侧壁上，所述中层轮环201的两侧端面上分别贴合连接有工作面板203和后侧定位环204，所述后侧定位环204和工作面板203的外弧面均固定连接在对接套103的内侧壁上。

具体的，如图3所示，所述定位式转接组件2还包括转接体206，所述转接体206嵌入式连接在中层轮环201的内侧，所述转接体206靠近直线型换热管101的一面上固定连接有前侧限位板207，所述转接体206的另一侧面上固定连接有后侧限位板208，所述定位式转接组件2还包括穿行连接口205，所述穿行连接口205开设于工作面板203对应转接体206的位置处，所述驱动组件3包括驱动轮301，所述驱动轮301位于中层轮环201与转接体206之间，所述驱动轮301的外弧面上开设有外齿纹面303，所述外齿纹面303与内齿纹面202之间互相啮合，所述驱动轮301的两侧端面上均固定连接有承接座304，所述驱动组件3还包括驱动槽302，所述驱动槽302开设在驱动轮301的外弧面上，所述第一紊流组件4包括外层游走座401，所述外层游走座401的侧端面通过驱动轴402与内层游走座403相近的一面固定连接，所述内层游走座403和外层游走座401的相对面分别滑动连接在两个承接座304互相远离的一面上，所述驱动轴402位于驱动槽302内。

实施方式具体为：利用冷却水的流动驱动螺旋纽带601在直线型换热管101内自动旋转，螺旋纽带601在转动的过程中，其将会通过外层游走座401、驱动轴402以及内层游走座403将扭力传输至转接轴405上，并由转接轴405带动球形体406在球形套501内进行旋转动作，在第一球面槽407、定位珠408以及第二球面槽502的互相配合下，使得球形体406在转动的过程中还会带动球形套501进行同步旋转动作，利用主动轮504、皮带505以及从动轮506三者之间的联动效应，进而会将第一联动轴503上的扭力传递至第二联动轴507上，并由第二联动轴507上所关联的驱动齿轮508与中层轮环201内置内齿纹面202互相配合，将扭力同时分布在多个承接座304上，在驱动轴402与驱动槽302的互相配合下，进而能够通过外层游走座401带动螺旋纽带601在若干个驱动轮301之间进行游走动作，破坏了流体的边界层，增强了扰动和流体在管道内的二次流效应，大大提高了换热性能，同时，螺旋纽带601在直线型换热管101内流体的带动下能自动旋转。

具体的，如图6、7、8和9所示，所述驱动轴402的端部还转动式连接有转接架404，所述转接架404背离驱动轴402的一端固定连接有转接轴405，所述转接轴405的另一端固定连接有球形体406，所述球形体406的球面上开设有第一球面槽407，所述第一球面槽407内嵌入式连接有定位珠408，所述动力转化组件5包括球形套501，所述球形套501套设在球形体406上，所述球形套501的内球面上对应第一球面槽407的位置处开设有第二球面槽502，并且定位珠408还嵌入式连接在第二球面槽502内，所述球形套501背离球形体406的一面上固定连接有第一联动轴503，所述第一联动轴503转动连接在对接套103的内侧壁上，所述第一联动轴503的表面固定连接有主动轮504，所述主动轮504通过皮带505与从动轮506传动连接，所述从动轮506固定连接在第二联动轴507，所述第二联动轴507转动连接在后侧定位环204的侧端面上，所述第二联动轴507的表面固定连接有驱动齿轮508，所述驱动齿轮508与内齿纹面202互相啮合，所述第二紊流组件6包括螺旋纽带601，所述螺旋纽带601固定连接在外层游走座401的侧端面上，所述螺旋纽带601的内部开设有螺旋流道602。

实施方式具体为：实施方式具体为：利用冷却水的流动驱动螺旋纽带601在直线型换热管101内自动旋转，一方面，能够迫使直线型流体进行螺旋流动，且螺旋纽带601在自转的过程中，由于其内部所开设的螺旋流道602与螺旋纽带601的螺旋方向相反，同时还在螺旋纽带601表面对应螺旋流道602的位置处开设有喷孔，因而便能够在一定程度上增加了流体的流程。

工作原理：使用时，利用冷却水的流动驱动螺旋纽带601在直线型换热管101内自动旋转，一方面，能够迫使直线型流体进行螺旋流动，且螺旋纽带601在自转的过程中，由于其内部所开设的螺旋流道602与螺旋纽带601的螺旋方向相反，同时还在螺旋纽带601表面对应螺旋流道602的位置处开设有喷孔，因而便能够在一定程度上增加了流体的流程，形成二次流动，减薄温度边界层，并产生翅片效应，最终使直线型换热管101以及弯转型换热管102的换热效率有所提高，利用冷却水的流动驱动螺旋纽带601在直线型换热管101内自动旋转，螺旋纽带601在转动的过程中，其将会通过外层游走座401、驱动轴402以及内层游走座403将扭力传输至转接轴405上，并由转接轴405带动球形体406在球形套501内进行旋转动作，在第一球面槽407、定位珠408以及第二球面槽502的互相配合下，使得球形体406在转动的过程中还会带动球形套501进行同步旋转动作，利用主动轮504、皮带505以及从动轮506三者之间的联动效应，进而会将第一联动轴503上的扭力传递至第二联动轴507上，并由第二联动轴507上所关联的驱动齿轮508与中层轮环201内置内齿纹面202互相配合，将扭力同时分布在多个承接座304上，在驱动轴402与驱动槽302的互相配合下，进而能够通过外层游走座401带动螺旋纽带601在若干个驱动轮301之间进行游走动作，破坏了流体的边界层，增强了扰动和流体在管道内的二次流效应，大大提高了换热性能，同时，螺旋纽带601在直线型换热管101内流体的带动下能自动旋转，其边缘两侧对管内壁污垢具有刮扫作用，减小污垢在管壁的沉积速率，加快沉积污垢的剥落速率，进而实现清洗除垢功能，在一定程度上提高了热传导面积，强化传热的双重目的，利用冷却水的流动驱动力使螺旋纽带601既能够在直线型换热管101的中心处迫使流体进行螺旋流动，又能够进行偏心运动，有效避免了螺旋纽带601内置于直线型换热管101中心导致流动阻力损失较大的问题，并在一定程度上增强了螺旋纽带601侧流体的换热效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种能够提高传导面积的换热管，包括换热管组件（1），其特征在于，所述换热管组件（1）的内侧壁上卡接有定位式转接组件（2），所述定位式转接组件（2）内啮合有驱动组件（3），并且驱动组件（3）与定位式转接组件（2）之间设置有第一紊流组件（4），所述第一紊流组件（4）的一侧端面上固定连接有第二紊流组件（6），所述第一紊流组件（4）的另一侧端面通过动力转化组件（5）与定位式转接组件（2）传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种能够提高传导面积的换热管，其特征在于，所述换热管组件（1）包括若干个直线型换热管（101），且相邻两个直线型换热管（101）的对接口处通过弯转型换热管（102）相连通，所述弯转型换热管（102）表面对应直线型换热管（101）对接口的位置处卡接有对接套（103）。

3.根据权利要求1所述的一种能够提高传导面积的换热管，其特征在于，所述定位式转接组件（2）包括中层轮环（201），所述中层轮环（201）的内侧壁上开设有内齿纹面（202），所述中层轮环（201）转动式连接在对接套（103）的内侧壁上，所述中层轮环（201）的两侧端面上分别贴合连接有工作面板（203）和后侧定位环（204），所述后侧定位环（204）和工作面板（203）的外弧面均固定连接在对接套（103）的内侧壁上。

4.根据权利要求1所述的一种能够提高传导面积的换热管，其特征在于，所述定位式转接组件（2）还包括转接体（206），所述转接体（206）嵌入式连接在中层轮环（201）的内侧，所述转接体（206）靠近直线型换热管（101）的一面上固定连接有前侧限位板（207），所述转接体（206）的另一侧面上固定连接有后侧限位板（208）。

5.根据权利要求1所述的一种能够提高传导面积的换热管，其特征在于，所述定位式转接组件（2）还包括穿行连接口（205），所述穿行连接口（205）开设于工作面板（203）对应转接体（206）的位置处，所述驱动组件（3）包括驱动轮（301），所述驱动轮（301）位于中层轮环（201）与转接体（206）之间，所述驱动轮（301）的外弧面上开设有外齿纹面（303），所述外齿纹面（303）与内齿纹面（202）之间互相啮合，所述驱动轮（301）的两侧端面上均固定连接有承接座（304）。

6.根据权利要求1所述的一种能够提高传导面积的换热管，其特征在于，所述驱动组件（3）还包括驱动槽（302），所述驱动槽（302）开设在驱动轮（301）的外弧面上，所述第一紊流组件（4）包括外层游走座（401），所述外层游走座（401）的侧端面通过驱动轴（402）与内层游走座（403）相近的一面固定连接，所述内层游走座（403）和外层游走座（401）的相对面分别滑动连接在两个承接座（304）互相远离的一面上，所述驱动轴（402）位于驱动槽（302）内。

7.根据权利要求6所述的一种能够提高传导面积的换热管，其特征在于，所述驱动轴（402）的端部还转动式连接有转接架（404），所述转接架（404）背离驱动轴（402）的一端固定连接有转接轴（405），所述转接轴（405）的另一端固定连接有球形体（406），所述球形体（406）的球面上开设有第一球面槽（407），所述第一球面槽（407）内嵌入式连接有定位珠（408）。

8.根据权利要求1所述的一种能够提高传导面积的换热管，其特征在于，所述动力转化组件（5）包括球形套（501），所述球形套（501）套设在球形体（406）上，所述球形套（501）的内球面上对应第一球面槽（407）的位置处开设有第二球面槽（502），并且定位珠（408）还嵌入式连接在第二球面槽（502）内。

9.根据权利要求8所述的一种能够提高传导面积的换热管，其特征在于，所述球形套（501）背离球形体（406）的一面上固定连接有第一联动轴（503），所述第一联动轴（503）转动连接在对接套（103）的内侧壁上，所述第一联动轴（503）的表面固定连接有主动轮（504），所述主动轮（504）通过皮带（505）与从动轮（506）传动连接，所述从动轮（506）固定连接在第二联动轴（507）的表面，所述第二联动轴（507）转动连接在后侧定位环（204）的侧端面上，所述第二联动轴（507）的表面固定连接有驱动齿轮（508），所述驱动齿轮（508）与内齿纹面（202）互相啮合。

10.根据权利要求1所述的一种能够提高传导面积的换热管，其特征在于，所述第二紊流组件（6）包括螺旋纽带（601），所述螺旋纽带（601）固定连接在外层游走座（401）的侧端面上，所述螺旋纽带（601）的内部开设有螺旋流道（602）。