[实用新型]冷轧管式换热元件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种换热元件，具体的说，涉及一种适用于两种介质的换热设备，如内燃机、空调、石油化工、发电、干燥等行业的热交换器上的一种冷轧管式换热元件。

背景技术

单金属、双金属冷轧式肋片管已广泛应用于各种换热设备上，应用这种冷轧肋片管的换热器与普通的换热器相比，具有热阻小、换热效率高的优点。其外表面的肋片采用了各种扩展型式，目前，冷轧肋片管肋片的截面一般为矩形，如图1所示，在衬管1的外侧具有肋管2，肋管2上设置有若干个环形的肋片3，肋片3的轴向剖面为矩形。进一步提高其散热效率，人们往往尽可能地增加肋片的高度，然而，肋片内温度t的变化并非与其高度h呈正比，而是当肋片的高度h达到一定比值时，肋片中的温度梯度接近于零，如图2所示，也就是说，元件外壁散热面积过大，不但增加不了散热量，反而占用空间大，浪费材料，且增加了阻力，也不便于清洗；反之，若元件外壁散热面积过小，就发挥不出扩展表面的优势，要达到相同的散热效果，就需要增加设备，提高了成本。

专利号为00213319.9的中国专利公开了一种高效管式换热元件，该换热元件由金属或双金属冷轧肋片管构成，其采用的技术方案为将其肋片在轴向切割成多瓣式肋片，每瓣肋片相对于管子截面扭成一斜面，这种结构的换热元件与普通的冷轧肋片管肋片相比，增加了肋片间流体的湍流度，切割流体的附面层，其传热效果得到一定提高，但是仍然没有解决如何提高换热元件传热效率的根本问题。因此，根据不同介质，取合理的肋化系数，合理的几何形状，是提高换热系数的重要设计原则。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是在上述冷轧肋片管换热元件的基础上，提供一种针对两种不同传热介质之间进行热交换、换热效率更高的冷轧管式换热元件。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：冷轧管式换热元件，包括衬管，在衬管的外侧套装有肋管，肋管的外壁上冷轧有若干个肋片，其特征是：肋片与来流方向垂直的截面为梯形。减少了介质的滞留区，同时改善了轧制工艺性。

作为一种优化方案，该肋管的外径：肋片的肋根厚度：肋片的节距＝1：0.06-0.07：0.1-0.112，肋片的肋根厚度：肋片的肋顶厚度：肋片的肋高＝1：0.14-0.17：3.1-3.3。梯形肋片的上底为肋顶，下底为肋根，上底与下底之间的距离为肋高，相邻两个肋片之间的距离为节距，相邻肋片之间的凹处为肋槽。采用该结构，更适应于对流换热系数不同的两种介质之间进行热交换。

肋片的一种更具体优化方案，肋片的外圆周上设有轴向断口。

断口的一种优化方案，断口的数量为10-36个。

断口的一种具体优化方案，断口呈V形，V形断口的夹角为30°。

断口的另一种具体优化方案，断口的深度：肋片的肋高＝0.5：1。

本实用新型采取以上技术方案，具有以下优点：与来流方向垂直的肋片的截面为梯形结构，减少了介质的滞留区；肋管各部分采用本技术方案的比例，更有利于油-水、水-气、油-气之间的热交换，换热效率更高，更适应于对流换热系数不同的两种介质之间进行热交换；肋片的外圆周上设置V形断口，可以适应不同介质的需要，有利于阻止附面层扩展。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

附图1为现有技术中冷轧肋片换热元件的结构示意图；

附图2为现有技术冷轧肋片换热元件中肋片高度与肋片温度的关系曲线图；

附图3为本实用新型实施例中冷轧管式换热元件的结构示意图；

附图4为本实用新型附图3中冷轧管式换热元件的俯视图。

具体实施方式

1-衬管，2-肋管，3-肋片，4-断口