CN203908385U - 新型格栅螺旋纽带 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种新型格栅螺旋纽带，是由格栅状平直金属条扭制而成，扭制前平直金属条的中心区域包含多个矩形孔，矩形孔的长度和宽度远大于孔桥的宽度，金属条整体结构呈矩形孔和孔桥交替排列形式。格栅螺旋纽带最大扭比不超过10，在换热管中全程布置，使管内壁面附近流体形成非衰减性旋流，能有效增强流体湍动，从而达到强化管内对流传热和防止结垢的目的。管中心区域除了孔桥其余为自由空间，可使管中心区域流体直接掠过孔桥而流过开孔区域，从而避免了湍流度较高的中心区域流体产生无效的旋流，能显著减小管内流体的流动阻力。格栅螺旋纽带选取不锈钢材料，可防止管内介质的腐蚀。格栅螺旋纽带的结构简单，加工方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种换热管内插入物，尤其涉及一种强化换热管内对流换热的格栅螺旋纽带。
背景技术
在化工、炼油、能源等工业领域中，热能的利用效率直接关系到产品的成本和企业的效益，而换热设备与热能的利用效率密切相关。据统计在现代石化企业中，换热设备的投资额约占总建设投资的30%～40%。因此，强化换热技术的研究一直受到世界各国学者的重视。换热管是换热设备的核心元件，其综合性能的好坏直接影响换热设备的总换热效率，因而管内强化换热技术一直是换热设备的研究重点之一。
管内强化换热技术很多，包括各种强化换热管（如螺旋槽管、波纹管等）和各种管内插入物（如纽带、静态混合器等），它们虽然都有一定的强化换热效果，但同时也会产生较大的流动阻力，许多强化结构比较复杂，加工难度大、成本较高。在各种管内强化换热技术中，螺旋纽带是结构比较简单而强化换热效果也比较明显的一种结构，其目前有多种结构型式，但存在一个共同的缺点就是使管内流阻显著增大。因此，开发一种结构更简单、综合性能更优的强化管内换热结构，是换热器自身发展的需要，也是工程中强化管内流体对流换热的需求。
发明内容
本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种结构简单、强化换热效率高、阻力小，且具有防垢功能的格栅螺旋纽带。
本实用新型采用如下技术方案：按照换热管的长度和内径尺寸，先加工出平直金属条，沿平直金属条的长度方向上间隔铳轧出多个矩形孔，矩形孔的长度和宽度远大于孔桥（矩形孔之间连接部分）的宽度，使金属条整体结构呈矩形孔和孔桥交替排列方式，然后再按照普通螺旋纽带的形式扭制，即成为格栅螺旋纽带（见附图1）。格栅螺旋纽带在换热管中全程布置，即格栅螺旋纽带的长度与换热管的长度相等。格栅螺旋纽带的扭比根据流体工质和流量而定，最大扭比不超过10。为防止管内介质的腐蚀，纽带选取不锈钢材料。
本实用新型采用上述技术方案后，与现有技术相比具有以下有益效果：一是格栅螺旋纽带保留了普通纽带的强化传热特性，即通过促使流体螺旋流动及产生湍动来强化主流和边界层流体的扰动，达到强化管内流体对流换热的目的；二是格栅螺旋纽带中心区域在扭制前开孔，即去除了强化换热作用较小的部分，可使管中心区域流体直接流过开孔区域，而避免了湍流度较高的中心区域流体产生无效的旋流，这样可使管内流体的流动阻力显著减小；三是格栅螺旋纽带的扰流面位于管内壁面附近，其扰动作用不但有利于强化壁面附近流体的对流换热，而且使壁面附近流体处于更强的湍动状况，从而具有防垢功能。格栅螺旋纽带的结构简单，加工方便。
附图说明
附图1是格栅螺旋纽带与换热管剖面的组合示意图。
附图标记，1-格栅螺旋纽带；2-换热管。
具体实施方式
格栅螺旋纽带的加工方法与普通纽带相似，不同之处是先按照换热管的长度和内径尺寸，加工出平直金属条，沿平直金属条的长度方向上间隔铳轧出多个矩形孔，使平直金属条整体结构呈矩形孔和孔桥交替排列的格栅状，然后再按照普通纽带的形式进行扭制成螺旋格栅状，格栅螺旋纽带全程放置于换热管内。为防止管内介质的腐蚀，格栅螺旋纽带可选取不锈钢材料。
以换热设备中常用规格φ25×2.5的换热管为例，管内径为20mm，格栅螺旋纽带选取厚度为0.6～1mm宽度为19mm（略小于换热管内径）的不锈钢金属长片，金属片中心区铳轧出多个矩形孔的长度×宽度尺寸为20mm×13mm，孔桥的宽度为3mm，扭制后纽带的扭比根据流体工质和流量而定，最大扭比不超过10。
Claims (2)
1.一种新型格栅螺旋纽带，其特征在于，所述格栅螺旋纽带是由格栅状平直金属条扭制而成，扭制前平直金属条的中心区域包含多个矩形孔，矩形孔的长度和宽度远大于孔桥的宽度，金属条整体结构呈矩形孔和孔桥交替排列形式。
2.根据权利要求1所述的新型格栅螺旋纽带，其特征在于，所述格栅螺旋纽带在换热管中全程布置，即格栅螺旋纽带的长度与换热管的长度相等。
3. 根据权利要求1所述的新型格栅螺旋纽带，其特征在于，所述格栅螺旋纽带选取不锈钢材料，扭比根据流体工质和流量而定，最大扭比不超过10。
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| CN203908385U true CN203908385U (zh) | 2014-10-29 |
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2013
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| CN109612320B (zh) * | 2018-11-19 | 2023-09-05 | 江西省工业陶瓷工程技术研究中心 | 用于降低湍流临界雷诺数的扰流元件及扰流管 |
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