[实用新型]一种增大加热管内壁传热面积的石墨管

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工传热设备领域，具体地说是一种增大加热管内壁传热面积的石墨管。

背景技术

目前，现有的石墨列管换热器，所用的石墨管是不透性的内外表面都是光滑管。在列管换热器中，饱和蒸汽的热量，通过蒸汽冷凝给热，把热量传到了石墨管的外壁，热量再从管外壁传到管内壁，然后由管内壁对流传给管内的冷流体。这三个传热过程是连续、等量的。这三个过程的传热，由于传热量相等，所以能够自动调节外、内壁面的温度和传热温差。蒸汽冷凝传热，由于给热系数高，所以蒸汽温度与外壁温度之差，相差不大。热量从传热管外壁传导到内壁，与传热管材料性能与管壁厚度有关，传热管通常的导热性能都较好，管壁也不太厚，所以管外壁温度，与管内壁温度，差别也不很大。而管内壁和冷流体的给热系数相对很低，热阻大，使管内壁与冷流体的温差较大。

在三个传热过程中，管内壁与冷流体的给热是进一步提高石墨换热器传热性能的瓶颈。克服此瓶颈，增强管内壁与冷流体的传热能力，有2个办法：一是提高冷流体的流速，二是扩大内壁的面积。在既定的设计和工况中，流速已经被充分提高了，扩大加热管内壁面积是最方便的选择。

由于石墨管的轧制、成型过程复杂，石墨管的强度又较低，如何设计石墨管的内壁形状和结构，既能够扩大壁面，提高传热效能，又容易轧制，又能够保持石墨管的抗弯强度成为亟待解决的问题。

实用新型内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种增大加热管内壁传热面积的石墨管。本实用新型主要利用改进石墨管内壁形状和结构，扩大内壁传热面积，达到提高传热能力的目的。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种增大加热管内壁传热面积的石墨管，其特征在于：所述石墨管的内壁设有多个以所述石墨管轴心为轴、沿所述石墨管长度方向延伸且均匀阵列分布的用于增大管内壁传热面积的齿状沟槽，所述齿状沟槽是相邻内齿之间形成的截面为类梯形或类三角形的沟槽，所述内齿是由齿尖、齿根和齿高构成，所述石墨管的横截面为内齿轮形或内锯齿形。

进一步地，所述石墨管的外壁为圆形光滑管，所述石墨管的外径D为22mm-60mm；所述石墨管的壁厚B是石墨管外径与齿根缘之间的厚度，为2.5mm-8mm；所述齿状沟槽的个数为内齿齿数，内齿齿数为4-40个，不同的石墨管外径对内齿的尺寸和个数有不同的要求；所述内齿的齿高C是齿尖与齿根间的垂直距离，为2mm-8mm；所述内齿的齿根宽A即齿根部的宽度，为2mm-8mm；所述内齿的齿尖宽E为0mm-4mm，当所述齿尖宽E为0mm时，内齿的齿形为三角形；当所述齿尖宽E不为0mm时，所述内齿的齿形为梯形。

进一步地，当所述石墨管的外径D为22mm-32mm时，所述石墨管的壁厚B为2.5mm-5mm，所述内齿齿数为4-24个，所述内齿的齿高C为2mm-6mm。

进一步地，当所述石墨管的外径D为32mm-40mm时，所述石墨管的壁厚B为4mm-7mm，所述内齿齿数为6-32个，所述内齿的齿高C为2mm-8mm。

进一步地，当所述石墨管的外径D为40mm-60mm时，所述石墨管的壁厚B为5mm-8mm，所述内齿齿数为8-40个，所述内齿的齿高C为2mm-8mm。

较现有技术相比，本实用新型通过在传热用石墨管的内表面轧制出布满内壁的轴向沟槽，其横截面为内齿轮形或内锯齿形，以扩大内壁的传热壁面。本实用新型设计的内齿形截面的石墨管能够同时具备扩大壁面提高传热效能，容易轧制，且能够保持石墨管的抗弯强度三个要求。

基于上述理由本实用新型可在化工石墨管传热设备领域广泛推广。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图Ⅰ。

图2是本实用新型的结构示意图Ⅱ。

图3是本实用新型的结构示意图Ⅲ。

图中：1、石墨管；2、内齿；3、齿状沟槽；A、齿根宽；B、壁厚；C、齿高；D、外径；E、齿尖宽。

具体实施方式

如图1所示，一种增大加热管内壁传热面积的石墨管，所述石墨管1的内壁设有多个以所述石墨管1轴心为轴、沿所述石墨管1长度方向延伸且均匀阵列分布的用于增大管内壁传热面积的齿状沟槽3，所述齿状沟槽3是相邻内齿2之间形成的截面为类梯形或类三角形的沟槽，所述内齿2是由齿尖、齿根和齿高构成，所述石墨管1的横截面为内齿轮形或内锯齿形。