[发明专利]一种改进型强化传热设备

说明书

技术领域

本发明涉及化工生产设备领域，具体涉及一种改进型强化传热设备。

背景技术

由于科学技术的飞速发展和能源的严重短缺，使强化传热技术研究的深度和广度 日益扩大并向新的领域渗透和发展，世界各主要工业国都对此进行了大量的研究开发工 作。换热器的结构从原来的弓形隔板加光滑管发展为管间支撑物加高效异型强化管，传热 与流体阻力性能有了明显改善，具有耐高温、耐高压、结构简单、清洗方便等优点。各种异形 管的结构不同，但其强化传热机理大同小异，都是对管子进行各种细微加工，以期在管壁上 形成有规律分布的凸起，或将管壁沿轴向制成波纹或螺旋凹槽。传热面上各种形状的凸起， 既是无源扰动的促进体，又能继续阻断边界层发展。

常规螺旋管的加工对换热管的厚度，螺纹的深度等具有限制，且影响换热管的强 度，如何确定准确有效的换热系数，换热设备的长期高效等也都是难以保证的。

发明内容

为了克服现有的强化传热设备强度受限及传热膜系数低等问题，本发明提供了一 种改进型强化传热设备。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种改进型强化传热设备，包括换热管体，换热管体外表面缠绕有螺旋线圈，换热管体 内部设有第一内插物和第二内插物，第一内插物和第二内插物通过支架焊接在换热管体内 壁；所述的第一内插物设置在换热管体的进口处，所述的第二内插物设置在换热管体的出 口处。

优选的，所述的螺旋线圈为金属材料。

优选的，所述的第一内插物与第二内插物都是螺旋管形状，换热管体的半径为第 一内插物螺旋管体半径的2倍，第二内插物的螺旋管体半径为第一内插物的1~2倍。

优选的，所述的换热管体表面有等间距的凹槽。

通过上述技术方案，本发明取得的有益效果在于：将螺旋线圈用在换热管体的外 表面，起到螺旋管的效果，即达到强化传热的效果，同样能在有相变和无相变的传热过程中 显著地提高管内外的传热膜系数，同时也解决了螺纹管厚度和螺纹深度的加工局限，达到 了生产的最优化，以有限的资源创造出最大的价值，换热管体上面的凹槽能够和很好的固 定换热管体外表面的螺旋线圈；换热管体进出口的流通面积相等的情况下，由于热胀冷缩 的影响，流通的流速会有所不同，同样影响着换热器的传热膜系数，采用两头不同体积的内 插物，使管程内的流体呈现匀速状态，传热膜系数一直保持较高的状态。螺旋线圈和内插物 两者综合使用，可达到传热膜系数的最大化，强化传热效果最佳。

附图说明

图1为本发明实施例所公开的一种改进型强化传热设备的结构示意图。

图2为本发明实施例所公开的一种改进型强化传热设备的换热管体结构示意图。

图3为图2中A部分的局部放大图。

图中数字所表示的相应部件名称。

1.换热管体2.螺旋线圈3.第一内插物4.第二内插物5.凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例.

如图1、图2和图3所示，一种改进型强化传热设备，包括换热管体1，换热管体1外表面缠 绕有螺旋线圈2，换热管体1内部设有第一内插物3和第二内插物4，第一内插物3和第二内插 物4通过支架焊接在换热管体1内壁；所述的第一内插物3设置在换热管体1的进口处，所述 的第二内插物4设置在换热管体1的出口处；所述的螺旋线圈2为铜；所述的第一内插物3与 第二内插物4都是螺旋管形状，换热管体的半径为第一内插物螺旋管体半径的2倍，第二内 插物4螺旋管半径为第一内插物1的1.5倍。所述的换热管体1表面有等间距的凹槽5。经测 试，凹槽的内半径为1.5毫米，外半径为3毫米，螺旋线圈2缠绕效果最佳。

进行强化传热工作时，由于螺旋线圈2缠绕在换热管体1外表面上，换热管体1表面 的凹槽固定了螺旋线圈，大大增加了换热接触表面积，而同时换热管体1强度不受影响；第 二内插物4的体积不同，使换热管体1内的流体避免由于热胀冷缩带来的流速不同的状态， 使得传热膜系数一直保持较高的状态。

以上所述的仅是本发明一种改进型强化传热设备的优选实施方式，应当指出，对 于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形 和改进，这些都属于本发明的保护范围。