[发明专利]一种基于Dean Vortice效应的高效换热设备在审
| 申请号： | 201910200328.0 | 申请日： | 2019-03-16 |
| 公开（公告）号： | CN109945688A | 公开（公告）日： | 2019-06-28 |
| 发明（设计）人： | 吕文超;钱巍 | 申请（专利权）人： | 南通文鼎换热设备科技有限公司 |
| 主分类号： | F28D7/02 | 分类号： | F28D7/02;G06F17/50 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 210000 江苏省南*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 高效换热设备 热效率 流体介质 对流换热过程 工艺介质出口 工艺介质进口 冷却介质出口 冷却介质进口 螺旋式换热管 流动边界层 螺旋换热管 温度边界层 保障设备 结构参数 介质流动 强度指数 设备整体 湍流状态 优化设计 运行效率 杂质沉积 重要影响 长周期 换热管 破坏管 流体 管壁 管程 换热 结垢 壳体 涡核 流动 对称 分析 安全 | ||
1.一种基于Dean Vortice效应的高效换热设备，依次包括壳体(1)、冷却介质进口(2)、冷却介质出口(3)、工艺介质出口(4)、工艺介质进口(5)和螺旋式换热管(6)。所述冷却介质进口(2)位于壳体(1)下侧，所述冷却介质出口(3)位于壳体(1)上侧。工艺介质进口(5)位于壳体(1)顶部，工艺介质出口(4)位于壳体(1)下侧。螺旋式换热管(6)位于壳体(1)内；冷却介质由进口(2)进入壳体(1)，与螺旋式换热管(6)发生热量交换后经出口(3)流出壳体(1)。工艺介质由进口(5)进入螺旋式换热管(6)内，经出口(4)流出螺旋式换热管(6)。
2.根据权利要求1所述的高效换热设备，其特征在于，所述螺旋式换热管(6)曲率半径R满足：
其中，Q为设备工艺介质的质量流量，r为螺旋式换热管内半径，ρ为工艺介质密度，ν为工艺介质运动粘度，De为Dean Vortice强度。
3.根据权利要求2所述的高效换热设备，其特征在于，De为2100。
4.根据权利要求1所述的高效换热设备，其特征在于，所述螺旋式换热管(6)的半径内r与曲率半径R满足：
r/R≤0.16 (2)。
5.根据权利要求1所述的高效换热设备，其特征在于，所述螺旋式换热管(6)层间距h满足：
h＝4r (3)。
6.根据权利要求1所述的高效换热设备，其特征在于，所述螺旋式换热管(6)的扭率τ满足：
τ＝2πr/(R2π2+4r2) (4)。
7.根据权利要求1所述的高效换热设备，其特征在于，所述冷却介质进口(2)、冷却介质出口(3)、工艺介质出口(4)、工艺介质进口(5)均通过焊接形式与壳体(1)连接。
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