CN211120814U - 一种用于热交换装置中的换热管 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于热交换装置中的换热管，所述换热管内壁设置沿径向排列的波纹状凸棱；所述换热管内设有平板状的隔板，隔板沿径向分布、并将管内分割成多个相互隔离的腔室。本实用新型采用多流道输送工作介质，流体与壁面的接触面积增加两倍以上，与现有相同管径的换热管对比，换热效果显著提高；同时，由于壁面附近流体混合剧烈，局部湍流增强，在管道壁面上不易沉淀、结垢。本实用新型中的换热管可采用一体浇铸方法制造，工艺简单，成本较低；铸管可避免出现局部应力过大的情况，使用寿命长。

Description

一种用于热交换装置中的换热管

技术领域

本实用新型涉及热交换技术领域，尤其涉及其中所用的换热管。

背景技术

热交换装置是能源利用中最常用的重要设备，约80％的能源是通过热量的传递与转化实现利用的。换热设备是合理利用与节约现有能源、开发新能源的关键设备，随着科学技术的进步与发展，对热交换装置的要求也逐渐增高。换热器的合理设计、性能改善将直接关系着现有能源的合理利用。提高效率、减少损耗，优化传热过程是提高传热效率的重要途径。目前换热设备大多采用换热系数较小的光滑圆形截面管制造的，虽然它具有结构简单、成本低、安全性好等优点，但换热系数较小，不符合节能要求，则是其最大的缺陷。少数换热装置采用内肋管，但内肋高度较低，不能有效增大换热面积，换热效果改善不明显，并且还增加了流动阻力。为此，研发出一种传热性能高的换热管是十分必要的。

以加工方式为依据，把换热管分为以下四类:表面加工型换热管；添加辅助元件型换热管，流道结构改变型换热管和混合技术型换热管。在这些换热管中，表面加工型换热管是指管件整体结构不变，换热光管表面结构经过轧制，车削等工艺处理后的换热管；添加辅助元件换热管是指在管内外，通过焊接、插入等方式添加管件自身以外的辅助传热元件的换热管；流道结构改变换热管是指光滑管件经过压扁、扭曲、绕制等手段，改变了管件流道整体结构的换热管；混合技术型换热管则是指综合以上两种类型的换热管。

实用新型内容

本实用新型用于克服以上现有技术之缺陷，提供了一种用于热交换装置中的换热管，它能够有效解决换热效率低的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于热交换装置中的换热管，所述换热管内壁设置沿径向排列的波纹状凸棱。

上述用于热交换装置中的换热管，所述换热管内设有平板状的隔板，隔板沿径向分布、并将管内分割成多个相互隔离的腔室。

上述用于热交换装置中的换热管，所述换热管内设有同心的环管，环管沿径向分布、并将管内分割成相互隔离的腔室。

上述用于热交换装置中的换热管，所述隔板的数量为1-5个，隔板将管内空间均匀分割。

上述用于热交换装置中的换热管，所述隔板的两侧面上也设有沿径向排列的波纹状凸棱。

上述用于热交换装置中的换热管，所述波纹状凸棱的横截面的形状为圆弧。

上述用于热交换装置中的换热管，多个隔板之间连接处采用圆角过渡，不设置波纹面。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型采用多流道输送工作介质，流体与壁面的接触面积增加两倍以上，与现有相同管径的换热管对比，换热效果显著提高。

本实用新型中的换热管内壁、隔板和环管均采用波纹壁面，能够有效破坏边界层，增强紊流，促进换热；同时，壁面附近流体混合剧烈，局部湍流增强，在管道壁面上不易沉淀、结垢。

本实用新型中的换热管可采用一体浇铸方法制造，工艺简单，成本较低；铸管可避免出现局部应力过大的情况，使用寿命长。

本实用新型可广泛应用于热交换装置、过热器、省煤器等换热设备中。

附图说明

图1是本新型实用结构示意图(管内为三流道结构)；

图2是本实用新型多流道结构示意图。

图中各标号分别表示为：1、换热管，2、凸棱，3、隔板，4、环管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型的波纹换热管，可以将整个管件的内壁设计成波纹内壁，也可以在管道两端设计成光管，中间是多流道的波纹内壁。管道内壁面和隔板均匀分布着沿径向排列的波纹，波纹沿管的长轴向是延伸的。换热管内加设隔板和环管，隔板和环管将换热管内部分割成三通道、四通道、五通道以及多管道并流。隔板或环管的厚度为2-4mm。若设计成三流道，两个隔板之间的夹角为120°，隔板之间的圆角半径为5-8mm，隔板与换热管内壁之间的圆角半径为4-8mm。此时，相比普通光管来说，流道面积占管道总面积达到90％，而截面周长与光管内壁周长的比值达到213％，即换热面积之比为2.13。若设计成四流道，相邻隔板之间的夹角为90°，此时，流道面积占管道总面积达到88％，而周长与管道内壁周长的比值达到240％，即换热面积之比为2.40。同样，若为五流道，相邻隔板之间的夹角为72°，此时，相对普通光管，流道占管道面积达到85.7％，周长与管道内壁周长的比值达到2.88，即换热面积之比为2.88。

在多流道换热管中，以七管道为例，中心圆内径为12mm，外径为18mm，外围六个隔板平均分布在外侧，即每个流道所占的圆心角为60°。

此外，只有隔板的两面和换热管内壁采用了波纹形式。而隔板与换热管内壁之间的圆角、隔板与隔板之间的圆角均未采用波纹形式。在连接处用圆弧能够较好地起到过渡作用，减小了加工难度，对流体流动影响也较小。

Claims (6)

1.一种用于热交换装置中的换热管，其特征是：所述换热管(1)内壁设置沿径向排列的波纹状凸棱(2)；所述换热管内设有平板状的隔板(3)，隔板(3)沿径向分布、并将管内分割成多个相互隔离的腔室。

2.根据权利要求1所述的用于热交换装置中的换热管，其特征是：所述换热管内设有同心的环管(4)，环管(4)沿径向分布、并将管内分割成相互隔离的腔室。

3.根据权利要求2所述的用于热交换装置中的换热管，其特征是：所述隔板(3)的数量为1-5个，隔板将管内空间均匀分割。

4.根据权利要求3所述的用于热交换装置中的换热管，其特征是：所述隔板(3)或环管(4)的两侧面上也设有沿径向排列的波纹状凸棱(2)。

5.根据权利要求4所述的用于热交换装置中的换热管，其特征是：所述波纹状凸棱(2)的横截面的形状为圆弧。

6.根据权利要求5所述的用于热交换装置中的换热管，其特征是：多个隔板(3)之间连接处采用圆角过渡，不设置波纹面。

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