CN2722178Y - 螺旋缩放传热管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种螺旋缩放传热管，其中该传热管依次由斜螺旋管壁、螺旋过渡区和斜螺旋管壁构成；两边的斜螺旋管壁在大径处与螺旋过渡区平滑相连形成螺旋缩放传热管的波峰；两斜螺旋管壁在小径处直接相连形成螺旋缩放传热管的波谷；斜螺旋管壁、螺旋过渡区的外表面在轴向剖面的投影为直线，并且相连成为连续的波折线；传热管的外表面形状为螺旋波浪状，内孔表面与外表面凹凸对应。本实用新型具有传热膜系数高，管内阻力小，抗垢能力强，整体刚性好等优点，用于介质之间的热交换。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种传热管，特别是指一种具有管内、外双面强化传热效果的螺旋缩放传热管。
背景技术
随着科学技术的进步，工业生产的热交换过程逐渐推广使用强化传热技术，缩放管是使用较多的一种强化传热管。传统的缩放管是由单元锥节重复构成，流体流经管内外，一伸一缩地变化，流速和压力也随之不断变化，在传热界面上形成强烈湍流，从而减薄传热滞流层厚度，提高传热膜系数。但是，缩放管也存在不足之处，其一，缩放管由单元锥节重复构成，在锥节的小径处，管内流通面积最小，对流体阻力最大，浪费了一部份流体输送能，缩放管管内强化传热功能也未得到最大发挥。其二，缩放管由于横截面积不均等，整体刚性较差；特别是管壁较薄，长度较长的缩放管，在外力作用下容易变形及易出现共振现象。
发明内容
本实用新型的目的，在于克服现有技术之不足，在保持缩放管优点的基础上，减低其不利因素，提供一种传热膜系数高，管内阻力小，抗垢能力强，整体刚性好的螺旋缩放传热管。
为实现上述目的，本实用新型用螺旋式缩放管代替锥节式缩放管，螺旋式缩放管即所述螺旋缩放传热管，具体的技术方案是：一种螺旋缩放传热管，其中：该传热管依次由斜螺旋管壁、螺旋过渡区和斜螺旋管壁构成；两边的斜螺旋管壁在大径处与螺旋过渡区平滑相连形成螺旋缩放传热管的波峰；两斜螺旋管壁在小径处直接相连形成螺旋缩放传热管的波谷；斜螺旋管壁、螺旋过渡区的外表面在轴向剖面的投影为直线，并且相连成为连续的波折线；传热管的外表面形状为螺旋波浪状，内孔表面与外表面凹凸对应。
本实用新型中螺旋方向可以采用右旋，也可以采用左旋。
本实用新型进一步的改进方案是：两个斜螺旋管壁的轴向宽度小与大的比值范围为以0.1～1为佳；过渡区的宽度与螺距之比值以不超过0.8为佳。
本实用新型由于采用上述结构，其强化传热机理与传统缩放传热管大致相同，但强化效果具有如下优点：
1.传热管在任一横截面的流通面积相等，即流通面积不受大、小径的影响；在直径、壁厚、螺距(缩放管为节距)、波高相同的情况下，比传统缩放管的管内流通面积大，阻力小。
2.流体在管内紧靠管壁附近产生螺旋分流，螺旋分流增加对滞流层的冲刷，进一步提高了传热效率，并能防止和清除管内积垢。
3.传热管横截面积均等，整体刚性好，具有较强的抗变形和抗共振能力。
4.加工适应性强，可采用各种金属材料，如碳钢、不锈钢、铜、铝、镍、钛等均能加工成形，可适合不同介质，不同压力环境的热交换，有广阔的应用前景。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的描述，但不构成对实用新型的任何限制。
图1是实用新型的主视图；
图2是图1的A-A剖面图。
图中：1斜螺旋管壁、2过渡区、3斜螺旋管壁。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型的螺旋缩放传热管，该传热管依次由斜螺旋管壁1、螺旋过渡区2和斜螺旋管壁3构成；管壁的厚度δ为3mm，斜螺旋管壁1的轴向宽度a为7mm，斜螺旋管壁3的轴向宽度c为13.5mm，过渡区2的宽度b为3.5mm。在螺旋缩放传热管的外表面，斜螺旋管壁1与斜螺旋管壁3在大径处与过渡区2平滑相连形成波峰；斜螺旋管壁1与斜螺旋管壁3在小径处直接相连形成波谷；波峰处的直径D为45mm，波谷处的直径d为41mm，波峰与波谷的径向距离波高H为2mm。斜螺旋管壁1、3、过渡区2的外表面在轴向剖面的投影为直线，并且相连接成为连续的波折线。螺旋缩放传热管的外表面形状为螺旋波浪形，传热管的内孔表面与外表面凹凸对应，即外凹内凸、外凸内凹，形状基本跟随外表面而变化。螺旋缩放传热管的螺旋方向为左旋，螺距T为24mm，螺旋缩放传热管的两项特征比值：a∶c＝0.52，b∶T＝0.15。
本实用新型的传热机理是，流体流经管内、外的螺旋波浪面时，流速和压力不断改变，在传热界面上形成强烈湍流，减薄传热滞流层厚度，提高传热膜系数。特别在管内，在流体急速波动前进的同时，紧靠管壁附近产生螺旋分流，螺旋分流使滞流层得到充分的冲刷，进一步提高传热效率，并且有效地防止和清除管内积垢，可长期保持传热管良好的传热性能。
上述实施例的螺旋缩放传热管，采用的材料是20#钢，对比相同条件的传统缩放管，可提高传热膜系数10％～20％，对比相同条件的光滑管，可提高传热膜系数120％。
Claims (4)
1.一种螺旋缩放传热管，其特征是：该传热管依次由斜螺旋管壁(1)、螺旋过渡区(2)和斜螺旋管壁(3)构成；斜螺旋管壁(1、3)在大径处与螺旋过渡区(2)平滑相连形成螺旋缩放传热管的波峰；斜螺旋管壁(1、3)在小径处直接相连形成螺旋缩放传热管的波谷；斜螺旋管壁(1、3)、螺旋过渡区(2)的外表面在轴向剖面的投影为直线，并且相连成为连续的波折线；传热管的外表面形状为螺旋波浪状，内孔表面与外表面凹凸对应。
2.根据权利要求1所述的螺旋缩放传热管，其特征是：传热管的螺旋方向为右旋。
3.根据权利要求1所述的螺旋缩放传热管，其特征是：传热管的螺旋方向为左旋。
4.根据权利要求1或2或3所述的螺旋缩放传热管，其特征是：两个斜螺旋管壁(1、3)轴向宽度小与大的比值为0.1～1；过渡区(2)的宽度与螺距之比值不超过0.8。
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| CN 200420083011 CN2722178Y (zh) | 2004-08-18 | 2004-08-18 | 螺旋缩放传热管 |
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| CN 200420083011 CN2722178Y (zh) | 2004-08-18 | 2004-08-18 | 螺旋缩放传热管 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104578977A (zh) * | 2015-01-05 | 2015-04-29 | 武汉理工大学 | 一种汽车尾气热电发电装置 |
| CN108344320A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-07-31 | 南通市华安超临界萃取有限公司 | 用于超临界萃取热交换性能强的管盘 |
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2004
- 2004-08-18 CN CN 200420083011 patent/CN2722178Y/zh not_active Expired - Fee Related
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