[发明专利]一种脉动流管壳式换热器及其换热方法

权利要求书

1.一种脉动流管壳式换热器，包括若干换热管、脉动流发生系统、壳体、壳体两端的左右管板、分别与左右管板连接的左右端盖以及壳体内的多块折流板，其特征在于：管程液态换热工质流动处于低平均雷诺数状态（Re<1500）；所述换热管具有周期性内肋结构；所述换热管的入口端接入脉动流发生系统，所述脉动流发生系统在换热管内产生的脉动流为有平均流速的纵向波形态。

2.如权利要求1所述的脉动流管壳式换热器，其特征在于：所述换热管为圆管，在所述换热管的内壁设有多个圆环形内肋，每个内肋相互平行排布并与换热管的轴线垂直。

3.如权利要求1或2所述的脉动流管壳式换热器，其特征在于：所述脉动流发生系统由隔膜泵、脉动流回路管道以及混合室组成，所述隔膜泵通过脉动流回路管道与混合室相连接，所述混合室与换热管相连接，通过调节隔膜泵，在混合室中，将液态换热工质由恒流形态转变为有平均流速的脉动流形态，并产生可控的脉动频率和振幅，以纵向波形态在换热管中脉动流动。

4.一种利用如权利要求3所述脉动流管壳式换热器的换热方法，其特征在于，当液态换热工质流态处于低平均雷诺数时，将该换热工质由恒流转变为具有一定频率和振幅的有平均流速的纵向波形脉动流，可以在内壁具有周期性内环肋结构的换热管中形成周期性的涡旋，涡旋不但可以有效破坏流体边界层，而且加剧了流体之间的掺混，强化了边界与主流之间的热量输运，从而有效提高低流速管程流体的传热能力和防结垢能力。

5.如权利要求书4所述的换热方法，其特征在于：所述纵向波形脉动流的脉动频率f控制在0.3Hz至1.5Hz，所述脉动振幅A控制在平均流速的20%至100%。