CN2158068Y - 异形凹槽旋流管 - Google Patents

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姚仲鹏
杨英俊
王化生
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Abstract

一种异形凹槽旋流管，管体的内、外壁上开有内 螺旋凹槽和外螺旋凹槽，凹槽的形状为碟形、勺形、W 形及毛刺勺形。异形凹槽旋流管结构参数为最佳匹 配设计。该管为高效能传热管，可用作各种管壳式换 热器的传热管，使传热系数大幅度提高，既可节约大 量金属管材，降低设备的成本，又可充分利用低品位 热能，节约能源。这种旋流管还可用作锅炉传热管， 应用领域广泛。

Description

本实用新型为一种高效传热管，主要用作强化型管壳式换热器的传热管，属于热力机械装置。
广泛用于石油、化工、动力和轻工等工业领域中的管壳式换热器，其主要传热元件为不同直径和材质的管子，例如普通的铜管、钢管等，统称为光滑管。这种光滑管的单相介质对流放热系数较低，越来越不能满足实际需要。因此，近年来，为了增强传热，国内、外正在大力开展强化型传热管的研究。
本实用新型的发明目的是提供一种高效能的强化型传热管，使管壳式换热器的效率大幅度提高，既可节约大量金属管材，降低设备的成本，又可充分利用低品位热能节约能源。
本实用新型的上述目的由以下技术方案实现：管体的内、外壁上开内螺旋凹槽与外螺旋凹槽，凹槽的形状为碟形、勺形、W形及毛刺勺形，异形凹槽旋流管结构参数按最佳匹配设计。
异形凹槽旋流管具有以下优点：
1.优异的传热性能
用于水－水传热时，总传热系数K值比普通光管可提高40％～80％；油－水传热时，传热系数K可提高1.5～3.5倍。
用于管外冷凝传热（水平放置）时，给热系数可比普通光管提高0.8～1.2倍。
2.机械强度与普通光管相同
例如，紫铜旋流管在70个大气压下，无微小变形；钢质旋流管在150个大气压下无变形。
3.积垢（水垢、灰垢等）比普通光管减轻。
4.应用较广泛。可用于各类管壳式换热器和锅炉传热管等。如管式空气予热器、冷却器和冷凝器及蒸发器等，可使设备的总传热面积节约25％～30％。
本实用新型的具体结构由附图1～6给出。
图1为碟形凹槽旋流管主视图。
图2为碟形凹槽旋流管侧视图。
图3为W形凹槽的形状示意图。
图4为碟形凹槽的形状示意图。
图5为勺形凹槽的形状示意图。
图6为毛刺勺形凹槽的形状示意图。
图中主要结构为：内螺旋凹槽1、外螺旋凹槽2、管体3。
下面结合附图对本实用新型加以详细说明。
这种异形凹槽旋流管包括管体3、管体的内壁与外壁上开内螺旋凹槽1和外螺旋凹槽2，内、外螺旋凹槽的形状为碟形、勺形及毛刺勺形；或外壁凹槽为W形、内壁凹槽为碟形。如图1～6所示。异形凹槽旋流管的内、外壁上具有螺旋式异形凹槽，使靠近管壁的部分流体，在螺旋槽纹的引导下，顺槽旋转流动；而沿壁面轴向流动的部分流体，受到螺旋槽纹凸起周期性地扰动。这两方面因素的共同作用，使管内、外两侧的传热都得到了增强。
异形凹槽旋流管结构参数的最佳匹配设计为：
P／d1＝0.38～0.57
e／d1＝0.038～0.044
θ＝67.5°～76°（适用于“W”形凹槽）
20°～30°（适用于勺形凹槽）
θ’＝5°～10°
P’＝P／3 e’＝0.1－0.02
以上式中：
P——螺距，毫米；
d1——圆管内直径，毫米；
e——螺旋凹槽深度，毫米；
θ——凹槽倾角。
异形凹槽旋流管采用无芯扎制技术生产。管材为铜、铝兼可，也可以用无缝钢管扎制。

Claims (2)

1、一种异形凹槽旋流管，其特征在于包括管体，管体的内、外壁上开内螺旋凹槽和外螺旋凹槽。
2、如权利要求1所述的异形凹槽旋流管，其特征在于管体的内、外壁上所开的内螺旋凹槽和外螺旋凹槽为碟形、勺形及毛刺勺形；或外壁凹槽为W形，内壁凹槽为碟形，异形凹槽旋流管结构参数的最佳匹配设计为：
P／d1＝0.38～0.57
e／d1＝0.038～0.044
θ＝67.5°～76°（适用于W形及碟形凹槽）
20°～30°（适用于勺形及毛刺勺形凹槽）
θ’＝5°～10°
P’＝P／3
e’＝0.1－0.02
其中P——螺距；
d1——管内直径；
e——螺旋凹槽深度；
θ——凹槽倾角。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100347419C (zh) * 2004-07-16 2007-11-07 北京美联桥科技发展有限公司 柴油发动机废气再循环冷却器用的螺旋凹槽散热管
CN110785619A (zh) * 2017-06-22 2020-02-11 瑞美制造公司 热交换器管和管组件构造

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