[实用新型]一种针翅套管型强化传热元件

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种强化传热技术领域的传热元件。

背景技术

强化传热主要有三种方法：增大平均温差以强化传热、增加单位体积内传热面积以强化传热和提高对流换热系数以强化传热。其中增大平均温差的方法主要通过改变冷热流体进口温度与流体流动方式实现，但这种方法通常由于生产要求及经济性的限制而不易实现，所以增加单位体积内传热面积与提高对流换热系数为强化传热的主要研究方向。国内外学者对强化传热技术做了大量研究，发明了很多强化传热元件，对热工技术做出了很大贡献，名称为“一种针翅管”的专利文件(专利申请号：96209163.4)中，提供了一种针翅管，其基管外有许多长、短圆杆状针翅，等间距地沿周向和纵向交错或顺序排列，且呈倾斜角或垂直地焊于基管上，对流体能起强烈的扰动作用，增加流体的湍流度，但是此种强化传热元件上的针翅与基管之间存在接触热阻，对传热产生不利影响。专利号为00220040.6的专利申请文献提供了一种“针翅管热交换器”，其中提到的新型针翅管，是由光管经过切削加工制成的，消除了针翅与基管之间的焊接接触热阻，但制成换热器时，存在安装不便、流量分配不均等问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供传热系数高、单位体积内传热面积大、结构简单、无流动死区的一种针翅套管型强化传热元件。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型一种针翅套管型强化传热元件，其特征是：包括双通路接头、凹槽套管、针翅管，双通路接头包括两个、分别连接针翅管的两端，针翅管具有内部通道，双通路接头上与针翅管的连接部分插入针翅管内部通道，凹槽套管套在针翅管的外面；所述的双通路接头包括第一通道和第二通道，第一通道连通由针翅管和凹槽套管组成的环隙，第二通道连通针翅管的内部通道。

本实用新型还可以包括：

1、所述的针翅管上的针翅呈断续式。

2、凹槽套管上设置凹槽，所述的凹槽位置与针翅管的无针翅区对应。

3、所述的凹槽的个数为8个。

4、所述的凹槽套管两端为斜面形状、分别套在两个双通路接头外面。

本实用新型的优势在于：

1、传热性能优越。针翅管的二次扩展表面大大增加了针翅套管型强化传热元件单位体积内的传热面积，其针翅可以有效破坏流体的边界层，增加流体的湍流度，大大提高针翅侧的换热系数；凹槽套管可以将流体限制在其与针翅管之间的环隙内流动，对内外流体起扰动作用，有利于传热的强化；采用具有特殊构造的双通路接头，可以实现对凹槽套管与针翅管之间环隙内流体的双面换热，大大提高换热效果。

2、结构合理、无旁通漏流。凹槽套管与针翅管之间的环隙结构可以更加合理的分配介质的流动，限制流体的流动范围，使针翅对流体进行充分的扰动，无旁通漏流，大大减小了传热与流动死区，使换热更加均匀有效。

3、安全可靠、使用寿命长。凹槽套管上巧妙的凹槽设计，能固定其内部的针翅管，防止流体流动时引发针翅管振动，避免针翅管撞击凹槽套管内壁而造成针翅损坏。

4、在应用于换热器的制造时，这种针翅套管型强化传热元件具有以下优点：

a.由于采用了特殊构造的双通路接头，针翅套管型强化传热元件与管板相连处的直径可根据设计要求进行改变，实现传热管密集排布的同时又能使管板的开孔间距满足要求，使制成的换热器结构紧凑、单位体积内的传热面积大；

b.这种针翅套管型强化传热元件可以通过双通路接头使一种流体同时流入针翅管内部与凹槽套管外部，实现对凹槽套管与针翅管之间环隙内流体的双面换热，大大提高了换热效果，这与其他换热器在实现相同功能时相比，节省了法兰接管等结构部件，使换热器的制造与安装更加简单，经济效益提高；

c.在凹槽套管的外侧凹槽处可以添加拉筋或支撑条等结构，实现针翅套管型强化传热元件的支撑与定位，使这种强化传热元件不易因运行时产生的振动而导致损坏，延长换热器的使用寿命；

d.安装方便，针翅套管型强化传热元件外侧无突起，各传热元件安装无阻碍，便于换热器的整体安装，经济效益高，非常适用于实际生产应用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A-A方向剖面图；

图3是图2I处双通路接头与针翅管连接的局部放大图；

图4是双通路接头与凹槽套管连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述：