CN2101210U - 高效低阻换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种高效低阻换热器,它属于一般
换热器。它由外壳、管板、换热管、扰流物、端盖和压
环等组成。由于本实用新型使用了开有若干个小孔
并扭成螺旋状的扰流物,使换热器在传热系数提高的
同时而阻力值相对提高不多,单位总重量轻等。它可
在工业上广泛应用,尤其适用于石油、化工工业。
Description
本实用新型是一种高效低阻换热器,它属于F28F1/36通用热交换器。
现在石油化工行业,普遍采用的油热交换器是四十年代以来典型的管壳式热交换器,虽然,该类热交换器具有结构简单,承压力高和操作弹性大优点,但是,它的换热性能差,单体总重量大的缺点,已不能适应当前九十年代石油化工部门的耗能要求。
改善管壳式热交换器的传热性能,其最佳途径是提高管内放热系数,特别是油在管内流动的热交换器,强化管内放热。在国内外有不少此类报告,如西德BEHR公司、苏联A、C、ЦЫГАНКОВ和我国卓宁等学者,对各种形状的扰流物(如孔板、圆盘、螺旋丝等)以及填充物,都做过大量的试验,通过放热试结果表明,放热系数可增加1.1~4倍,但是,流体流阻的增加比放热系数的增加还要快,故至今没有推广使用。其中苏联A、C、ЦЫГАНКОВ学者,对普通板条扭成螺旋状的扰流物进行传热试验,其结果是:有扰流物的传热系数是空管1.1~1.75倍,而阻力关系就无专门绘成曲线。而这种扰流物就是没有开小孔,故得不到工程上的应用(著录:PACЦЕТЫ СУДОВЫХ ТЕПЛООЪМЕННЫХ АППРАТОВ船用热交换器计算,苏联,ЛЕНИНГРАД1956,第56页~57页)。
为了克服上述热交换器存在的缺点,本实用新型的目的在于提供在放热系数提高的同时,而阻力稍有增加,单体总重量小的高效低阻换热器。
本实用新型涉及一种高效低阻换热器,它由多根换热管装置在管板上形成一管组,在每根换热管中各插装一根扰流物,而扰流物用铁丝串扎固定,将管组置于外壳空腔中所组成,在扰流物的金属薄板条上开有圆孔。而扰流物的金属薄板条上的圆孔,是沿其中心线上开有相等间距的多个圆孔,并将金属薄板条扭成螺旋状。金属薄板条为厚度1-4mm的薄钢板。本实用新型就在于薄钢板条上开有多个圆孔。薄钢板条上开的圆孔,能使其两侧流体稍有串通,促成连续流动的流体变成断断续续的流动,减少流体对薄钢板条的摩擦阻力,而在圆孔处形成局部骚动,使其进一步冲散和剥离附面层,达到减少流动边界层对传热所产生的热阻,从而可增加传热系数,使流体阻力下降的目的。圆孔直径大小,随加热管直径和流体粘度增大而趋大。应用在油质流体扰流物的圆孔直径比水质流体大。若加热管的R寸φ25×2.5mm,用于油质流体则在扰流物上的圆孔直径为4~8mm;而用于水质流体的扰流物的最佳圆孔直径为2~4mm。本实用新型所指的流体,系各种油类和水;金属薄板条是由铝、钢或铜等金属制成;在薄板条上所开的孔,可为圆孔、椭圆孔、方孔等。金属薄板条扭成的螺旋状螺旋形尺寸h/d=4~12。
本实用新型与现有技术相比,其优点是:在同样螺距的薄板条上开有小孔与无小孔进行比较,能在增加传热系数的同时又降低流体的阻力,单体总重量轻等。
本实用新型的特点,还可以从以下附图和实施例得到进一步的说明。
图1,本实用新型的总体示意图;
图2,本实用新型的换热管剖视示意图;
图3,本实用新型的扰流物示意图。
图面编号及符号。
1-端盖,2-压环,3-管板,4-换热管,5-流体出口,6-外壳,7-流体进口,8-扰流物,h-螺距,d-换热管内径。
以下结合附图,对本实用新型的实施例进行评述。
一种高效低阻换热器,它由外壳6、管板3、换热管4、扰流物8、端盖1和压环2所组成。扰流物8是一个1.2mm厚的薄钢板条,在沿其中心线上开有φ4mm的圆孔,各圆孔之间的中心距为80mm,并扭成螺旋形,其螺距h=80mm,h与d的关系是h/d=4~12,将扰流物8分别插入换热管4中,在薄钢板条一端留有小孔,用铁丝串扎固定,则组成了管组,再将管组置于外壳6的空腔中,并分别依次将压环2和端盖1装在外壳6的两端面上,用螺钉固定。
本实用新型在使用中,两种流体分别流入外壳6和换热管4内,流入换热管4内的流体迂到扰流物,使其旋转流动获得强化传热;另一种流体由流体进口7进入外壳6的空腔,在换热管4之间迂回流动,再从外壳6的出口5流出。
本实用新型通过试验证明:在同一管式换热器(φ25×2.5mm)的换热管内和同一流体、流速(V=1m/s)的条件下,用同样的扰流物,一个上面开有圆孔,而另一个没有开圆孔,进行试验比较,其结果是:本实用新型的放热系数可提高8%,而单位阻力值反而下降4.5%。
Claims (6)
1、一种高效低阻换热器,它由多根换热管装置在管板上形成一管组,在每根换热管中,各插一根由金属薄板条扭成螺旋状的扰流物,用铁丝串扎固定,将管组置于外壳空腔中所组成;其特征在于:在扰流物的金属薄板条上开有孔。
2、根据权利要求1所述的高效低阻换热器,其特征在于:扰流物金属薄板条上的孔,是沿其中心线上开有相等间距的多个孔。
3、根据权利要求1所述的高效低阻换热器,其特征在于:金属薄板条的厚度为1-4mm。
4、根据权利要求1所述的高效低阻换热器,其特征在于:金属薄板条为钢、铝或铜薄板条。
5、根据权利要求1所述的高效低阻换热器,其特征在于:金属薄板条扭成螺旋状的螺旋形尺寸h/d=4~12。
6、根据权利要求1所述的高效低阻换热器,其特征在于:孔为圆孔或椭圆孔。
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CN 91215935 CN2101210U (zh) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 高效低阻换热器 |
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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