[实用新型]波纹螺旋换热管

说明书

本实用新型属于热交换设备技术领域，具体涉及一种在换热器中使用的换热管。

换热器作为一种热交换设备，广泛应用于电力、钢铁、石油、化工、轻工、油田输油热交换及城市供暖等行业。换热管是热交换设备的主要部件，它的性能好坏直接影响整体热交换设备的热效率。中、外科研机构多年来不断致力于将换热管从光滑管发展到第二代螺纹换热管、第三代波纹换热管。我国目前使用的换热管主要是螺纹换热管和波纹换热管。螺纹换热管是在光滑换热管的基础上采用优质无缝钢管在设备上轧制成外表面为螺纹形状，而内表面还是原光滑管坯内孔。这种换热管的特点是增加了换热管外表面的换热面积(国家行业标准JB/T4722-92φ25×2.5,φ19×2)。市场广泛应用两种光滑无缝管轧制不同规格换热管，以获得相应的翅化比系数的形式规定出各类尺寸而获得较高的换热系数。这种换热管制成螺纹换热器大大提高了设备的热交换效率。它的不足之处在于：1)外表面螺纹形状尺寸较小易沉积污垢而影响换热效果。2)螺纹尺寸轧制困难，轧制螺纹深度变化都会直接影响螺距变化，而轧成后外表面直径一般都缩小0.5-1mm左右。轧制越深，外径、波峰尺寸变得越小。由于存在以上不足，目前我国石油、化工行业已经将螺纹管发展到2#螺纹换热管，即螺距T3.2-3.5，轧制深度为1.2-1.4，内孔由于轧制后孔径变形而成为波纹形状。但这种波纹深度也只是0.4-0.5。这是我国目前市场上最新的螺纹换热管，它增大翅化比而改善了污垢沉积现象。它的不足之处在于：工艺难度大，零件变形大，轧制深度受工艺限制。我国目前应用的第三代换热管是波纹换热管，波纹换热管是由二种管材制成的，这二种管材是OCr18Ni9TiΦ25,Φ33两种无缝不锈钢管坯，用胀形法将管坯胀成一个个环状波节。轧制成的两种波纹换热管的特点是：波纹管内孔仍是管坯内孔，只在外表面形成环状波节，与光滑管及螺纹管相比它的换热系数更高，可达2-2.8。介质在管内外流动形成强大湍流，提高换热效果。另外由于流体形成湍流的冲刷作用，管内外不易产生污垢沉积。这种波纹管换热器已被电力、化工行业采用，是国内先进的节能换热器。这种波纹换热管的不足之处是：1)受到制造工艺条件限制，管坯壁厚只能是0.6-1.2，在这个范围内制造，而且市场只有Φ25,Φ33两种管坯，应用受局限，而且工作压力低。2)管坯材质只有OCr18Ni9Ti纯铜及黄铜几种，应用于低压力容器上。3)用内胀工艺方法成型，有一定减薄量(低于15％)，波节成环状，在换热设备上中间支撑有难度，工作易产生振动，环状波形不连续，只增加散热面积，没改善流量。

本实用新型的目的是提供一种能够进一步提高换热效率的、不受管坯壁厚、外径尺寸和材质限制的波纹螺旋换热管。

本实用新型采用的技术方案是：波纹螺旋换热管由金属无缝管材轧制而成，它的外表面成波纹形状，内表面也是波纹形状，内、外表面波纹成连续的螺旋走向。

波纹螺旋管与波纹换热管相比，优点更明显。波纹轧制较深，波纹螺旋状波形节距较大，换热系数更高，平均在3.1以上；通径增加，明显增大了散热面积；由于波纹螺纹换热管的波形成螺旋连续走向，管内外介质成螺旋旋转流动，成旋流，故增加流速；波纹螺旋管的壁厚及材质范围增大很多，从而扩大了换热管的使用范围；管内外介质成螺旋流动，不易沉积污垢，高效节能。波纹螺旋换热管内、外波连续，在设备中易实现支撑安装，工作中减少振动，而且便于总装配。波纹螺旋管与目前较先进的Φ25、Φ19螺纹管相比更为先进。它的内外表面均是连续螺旋波纹，有利于形成介质旋流，增加流速，不易形成污垢沉积。通径明显增大，增加了散热面积，换热系数可达3以上。

下面结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的结构。

图1-图4分别为本实用新型几种不同规格形状产品的结构示意图。

波纹螺旋换热管的制造技术不同于螺旋换热管和波纹换热管的制造技术。它的外表面成波纹形，内表面也成波纹形，内外表面上的波纹成连续的螺旋走向，外表面波纹深度可达2-4mm，内表面波纹深度可达2-3.5mm，而且内波形比外波形还大，螺旋波节节距可达3.5-35mm不等。管材质可以是不锈钢无缝管，也可以是10、20普通优质碳钢无缝钢管。