CN2085050U - 内波纹螺纹管传热元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种内波纹螺纹管传热元件，该 传热元件的内、外表面均有螺旋形沟槽，螺纹沟槽的 横截面形状为：内表面为两段以上圆弧连成的圆滑曲 线，外表面的凸起部分为梯形、凹下部分为圆弧，且 内、外表面的螺距、螺旋升角相一致，螺旋升角为2～ 6°，外表面螺距t与内表面波谷h之比t/h值为6 ～16.7，该换热元件由于内波纹密度较高，对内侧传 热起了明显强化作用，使总传热系数显著提高。

Description

本实用新型涉及一种螺纹管传热元件，可应用于石油、化工等领域中使用的换热器。

目前，一般使用的螺纹管传热元件是在光管的外表面轧制出螺纹，以增加换热面积，强化换热，如中国专利申请CN2051729U公开了一种“高效排管对流散热管”，其外表面开有螺旋形沟槽，但内表面仍为光管。

中国专利申请CN2049753U公开了一种双边强化传热管，是螺纹管和螺旋槽管的组合，即内壁为螺旋沟槽凸起的结构，由于该沟槽凸起结构距离较大，扰动程度较小，强化效果也不明显。

本实用新型的目的是克服上述已有技术之缺点，得到一种内表面有波纹的螺纹管，可使管内外、尤其是管内换热得到显著强化，提高换热效率。

为实现上述目的，本实用新型是这样实现的：该螺纹管传热元件的内、外表面均有螺旋形沟槽，内表面为波纹状，即波纹的横截面是由两段以上圆弧连接成的圆滑曲线，外表面螺纹的横截面的凸起部分为梯形、凹下部分为圆弧，同时，内、外表面螺旋形沟槽的螺距、螺旋升角是一致的。

该传热元件的外表面螺距（t）与内表面波谷深（h）之比t／h值的范围为6～16.7；

该传热元件的螺旋升角为2～6°。

下面结合附图对本实用新型做进一步详述。

图1为本实用新型传热元件结构示意图。

图2为图1中I部的局部放大。

如图1、2示，该传热元件的内表面为波纹状，且内、外表面的螺距、螺旋升角相一致，这样使得管内波纹密度提高，改进了工艺介质边界层的流动状态，使滞流底层的厚度减薄，管内膜给热系数提高，同时由于管子内表面的波纹使管子内径缩小，导致了管程流速的提高，使得给热系数增加且管内积垢减少，这是实现强化传热的重要因素，可使得总传热系数显著提高。

图2中，t为外表面螺纹螺距，h为内表面波纹的波谷深度，t／h值的物理意义是表征了内表面波纹的相对深度，t／h越小，表示内表面波纹越深，但当t／h≤6时，加工困难；t／h越大，表示波纹越浅，实验表明，当t／h在6～9范围内时，强化传热效果最理想，而t／h≥16.7时，则可认为是普通螺纹管，其强化效果不明显，因此该管型取t／h值为6～16.7。

与已有技术相比，本实用新型由于在管子内、外表面均开有螺旋形沟槽，使得管子双边传热均得到强化；且内、外表面沟槽的螺距、螺旋升角是相一致的，内表面波纹密度增加，使管内换热系数得到显著提高。

表1中列出了几种本实用新型换热元件在同一工况下与光管相比的情况，其中1、2、3为本实用新型管型，4为普通螺纹管，很显然，本实用新型的换热元件在保持螺纹管外侧强化优点的基础上，管内波纹对内侧起到了明显的强化作用，促使总传热系数显著提高。

表1

序号                      1      2      3      4

t/h值                    6      7        9      20

与光管外表面积之比      1.64   1.48   1.32    1.65

与光管内表面积之比      1.15   1.2    1.4      1

与光管总传热系数之比    1.90   2.30   1.5     1.2

Claims (3)

1、一种内波纹螺纹管传热元件，其内、外表面均有螺旋形沟槽，其特征在于：内表面波纹的横截面是两段以上圆弧连接成的圆滑曲线，外表面螺纹横截面的凸起部分为梯形，凹下部分为圆弧，且内、外表面的螺距、螺旋升角相一致。

2、根据权利要求1所述的传热元件，其特征在于：外表面螺距t与内表面波谷深h之比t／h值为6～16.7。

3、根据权利要求1所述的传热元件，其特征在于：所述的螺旋升角为2～6°。