[实用新型]异形凹槽旋流管

说明书

本实用新型为一种高效传热管，主要用作强化型管壳式换热器的传热管，属于热力机械装置。

广泛用于石油、化工、动力和轻工等工业领域中的管壳式换热器，其主要传热元件为不同直径和材质的管子，例如普通的铜管、钢管等，统称为光滑管。这种光滑管的单相介质对流放热系数较低，越来越不能满足实际需要。因此，近年来，为了增强传热，国内、外正在大力开展强化型传热管的研究。

本实用新型的发明目的是提供一种高效能的强化型传热管，使管壳式换热器的效率大幅度提高，既可节约大量金属管材，降低设备的成本，又可充分利用低品位热能节约能源。

本实用新型的上述目的由以下技术方案实现：管体的内、外壁上开内螺旋凹槽与外螺旋凹槽，凹槽的形状为碟形、勺形、W形及毛刺勺形，异形凹槽旋流管结构参数按最佳匹配设计。

异形凹槽旋流管具有以下优点：

1.优异的传热性能

用于水－水传热时，总传热系数K值比普通光管可提高40％～80％；油－水传热时，传热系数K可提高1.5～3.5倍。

用于管外冷凝传热（水平放置）时，给热系数可比普通光管提高0.8～1.2倍。

2.机械强度与普通光管相同

例如，紫铜旋流管在70个大气压下，无微小变形；钢质旋流管在150个大气压下无变形。

3.积垢（水垢、灰垢等）比普通光管减轻。

4.应用较广泛。可用于各类管壳式换热器和锅炉传热管等。如管式空气予热器、冷却器和冷凝器及蒸发器等，可使设备的总传热面积节约25％～30％。

本实用新型的具体结构由附图1～6给出。

图1为碟形凹槽旋流管主视图。

图2为碟形凹槽旋流管侧视图。

图3为W形凹槽的形状示意图。

图4为碟形凹槽的形状示意图。

图5为勺形凹槽的形状示意图。

图6为毛刺勺形凹槽的形状示意图。

图中主要结构为：内螺旋凹槽1、外螺旋凹槽2、管体3。

下面结合附图对本实用新型加以详细说明。

这种异形凹槽旋流管包括管体3、管体的内壁与外壁上开内螺旋凹槽1和外螺旋凹槽2，内、外螺旋凹槽的形状为碟形、勺形及毛刺勺形；或外壁凹槽为W形、内壁凹槽为碟形。如图1～6所示。异形凹槽旋流管的内、外壁上具有螺旋式异形凹槽，使靠近管壁的部分流体，在螺旋槽纹的引导下，顺槽旋转流动；而沿壁面轴向流动的部分流体，受到螺旋槽纹凸起周期性地扰动。这两方面因素的共同作用，使管内、外两侧的传热都得到了增强。

异形凹槽旋流管结构参数的最佳匹配设计为：

P／d₁＝0.38～0.57

e／d₁＝0.038～0.044

θ＝67.5°～76°（适用于“W”形凹槽）

20°～30°（适用于勺形凹槽）

θ’＝5°～10°

P’＝P／3 e’＝0.1－0.02

以上式中：

P——螺距，毫米；

d₁——圆管内直径，毫米；

e——螺旋凹槽深度，毫米；

θ——凹槽倾角。

异形凹槽旋流管采用无芯扎制技术生产。管材为铜、铝兼可，也可以用无缝钢管扎制。