CN218994146U - 一种内部设置扰流件的辐射传热管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种内部设置扰流件的辐射传热管，包括：传热管本体，沿所述传热管本体的长度方向等间距排布设置有若干组扰流机构，每组扰流机构包括沿所述传热管本体的圆周方向等间距排布设置的若干扰流件，所述扰流件为带圆角过渡的直角三角形结构，设置于所述传热管本体的圆周方向每一圈的扰流件数量为偶数，所述扰流件与传热管本体内工艺介质流动方向之间存在夹角α，本实用新型的内部设置扰流件的辐射传热管，提高加热炉炉管传热效率，延长清焦间隔时间，降低运行成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及传热管的技术领域，特别是涉及一种内部设置扰流件的辐射传热管。
背景技术
石油化工、化工、石油、煤化工行业广泛使用管式加热炉对工艺介质（烃
类气体、液体或气液两相）进行加热以满足装置工艺要求。其辐射室是通过火焰或高温烟气进行辐射传热的部分，是热交换的主要场所，全炉热负荷的70%-80%是由辐射室担负的，是全炉最重要的部位，尤其是烃蒸汽转化炉、乙烯裂解炉等，其反应和裂解过程全都用辐射室来完成。
加热炉管内介质的加热过程是吸热反应，特别是烃类蒸汽转化炉和乙烯裂解炉管内介质是强吸热反应，如果炉管沿半径方向的温度梯度较高，而且由于管内工艺介质与管内壁之间存在边界层，使得近管内壁处的工艺介质流动速度比管子中心部位的速度低很多。
则在管壁附近的碳氢化合物会发生裂解而产生结焦现象。这是一般管式加热炉不允许的，对于烃类转化炉和乙烯裂解炉而言，由于温度梯度和边界层的存在，管壁附近的碳氢化合物会发生过裂解而结焦，而位于炉管中心部位的碳氢化合物会裂解不充分，因此造成收率降低。而且，裂解炉中混合气体的停留时间越长，烯烃的二次反应就会越剧烈，烯烃的二次反应不仅降低收率，而且增加了炉管中的结焦倾向，因而会导致热传导率降低，并缩短炉管的工作寿命。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的不足，本实用新型提供一种内部设置扰流件的辐射传热管，提高加热炉炉管传热效率，延长清焦间隔时间，降低运行成本。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是一种内部设置扰流件的辐射传热管，包括：传热管本体，沿所述传热管本体的长度方向等间距排布设置有若干组扰流机构，每组扰流机构包括沿所述传热管本体的圆周方向等间距排布设置的若干扰流件，所述扰流件为带圆角过渡的直角三角形结构，设置于所述传热管本体的圆周方向每一圈的扰流件数量为偶数，所述扰流件与传热管本体内工艺介质流动方向之间存在夹角 α。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述扰流件一体成型于所述传热管本体的内侧壁上。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述扰流件与传热管本体通过机械加工、铸造或增材制造的方式集合成一体结构。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述扰流件的底边长 L 与其高 h 之比 L/h=2～5。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述扰流件与所述工艺介质流动方向的夹角 α为15°～75°。
在本实用新型一个较佳实施例中，在所述传热管本体的长度方向上两相邻的扰流件之间的间距 D 与扰流件高 h 之比 D/h=3～50。
本实用新型的有益效果是：本实用的内部设置扰流件的辐射传热管，传热管本体内工艺介质流经扰流件时，在扰流件处产生涡流，使介质的流型从层流变为湍流，破坏了工艺介质与管内壁表面之间的流动边界层，使热阻大的边界
层的厚度减薄甚至消失，从而强化换热效果，提高加热炉炉管传热效率，延长清焦间隔时间，降低了运行成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1为本实用新型内部设置扰流件的辐射传热管的横截面示意图；
图2为本实用新型内部设置扰流件的辐射传热管的展开图；
图3为图2中A-A的示意图。
具体实施方式
下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实用新型一种内部设置扰流件的辐射传热管，包括：传热管本体1，沿传热管本体的长度方向等间距排布设置有若干组扰流机构，每组扰流机构包括沿传热管本体的圆周方向等间距排布设置的若干扰流件2，扰流件为带圆角过渡的直角三角形结构，传热管本体内各处都是光滑过渡的曲面，没有使工艺介质可能产生死区的部位，因此其结焦倾向更小，换热效果更好。
同时，扰流件与管子集成一体，设置于传热管本体的圆周方向每一圈的扰流件数量为偶数，所述扰流件与传热管本体内工艺介质流动方向之间存在夹角 α为15°～75°，扰流件的底边长 L 与其高 h 之比 L/h=2～5，在传热管本体的长度方向上两相邻的扰流件之间的间距 D 与扰流件高 h 之比 D/h=3～50。
具体的，所述扰流件一体成型于所述传热管本体的内侧壁上，扰流件与传热管本体通过机械加工、铸造或增材制造的方式集合成一体结构，不容易损坏，因此使用性能稳定可靠、工作寿命长，降低了生产运行成本，产品的产量和质量得以提高，该技术具有极大的推广价值。
当传热管本体内工艺介质流经扰流件时，在扰流件处产生涡流，使介质的流型从层流变为湍流，破坏了工艺介质与管内壁表面之间的流动边界层，使热阻大的边界层的厚度减薄甚至消失，从而强化换热效果，换热效果的强化又使管子的内壁温度下降，结焦倾向减小。
本实用新型的有益效果是：传热管本体内工艺介质流经扰流件时，在扰流件处产生涡流，使介质的流型从层流变为湍流，破坏了工艺介质与管内壁表面之间的流动边界层，使热阻大的边界层的厚度减薄甚至消失，从而强化换热效果，提高加热炉炉管传热效率，延长清焦间隔时间，降低了运行成本。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种内部设置扰流件的辐射传热管，其特征在于，包括：传热管本体，沿所述传热管本体的长度方向等间距排布设置有若干组扰流机构，每组扰流机构包括沿所述传热管本体的圆周方向等间距排布设置的若干扰流件，所述扰流件为带圆角过渡的直角三角形结构，设置于所述传热管本体的圆周方向每一圈的扰流件数量为偶数，所述扰流件与传热管本体内工艺介质流动方向之间存在夹角 α。
2.根据权利要求1所述的一种内部设置扰流件的辐射传热管，其特征在于，所述扰流件一体成型于所述传热管本体的内侧壁上。
3.根据权利要求2所述的一种内部设置扰流件的辐射传热管，其特征在于，所述扰流件与传热管本体通过机械加工、铸造或增材制造的方式集合成一体结构。
4.根据权利要求1所述的一种内部设置扰流件的辐射传热管，其特征在于，所述扰流件的底边长 L 与其高 h 之比 L/h=2～5。
5.根据权利要求1所述的一种内部设置扰流件的辐射传热管，其特征在于，所述扰流件与所述工艺介质流动方向的夹角 α为15°～75°。
6.根据权利要求1所述的一种内部设置扰流件的辐射传热管，其特征在于，在所述传热管本体的长度方向上两相邻的扰流件之间的间距 D 与扰流件高 h 之比 D/h=3～50。
Priority Applications (1)
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
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2023
- 2023-01-09 CN CN202320053362.1U patent/CN218994146U/zh active Active
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