[实用新型]旋轧多头螺旋沟槽管和轴向沟槽管的装置

说明书

本实用新型涉及强化传热技术领域，具体地说属于旋轧多头螺旋沟槽管和轴向沟槽管的装置。

目前，螺旋槽管多数是在普通车床上轧制的。通常普通机床最大的轧制导程为200mm左右，轧制头数在1～4头之间，并且在此范围内也不能任意改变螺旋槽的导程和头数，因此不能适应立式冷凝大导程有利于冷凝液排除的强化机理。纵槽管一般在机床上拉制，由于制造工艺上的局限，一般只能加工铜、铝材质管。对于化工、石油化工、冶金等行业中大量使用耐腐蚀、高强度的碳钢、不锈钢、钛等材质的换热管尚未能普遍推广应用。综上所述，现有的加工技术在传热管的螺旋头数、导程、传热管的加工长度和材质等方面都受到限制。因此，迄今，在化工、石油化工、轻工、冶金、制冷等行业中量大面广的立式蒸发器(重沸器)和立式冷凝器中，除了少量已开发应用螺旋槽管、纵槽管等作为换热元件之外，绝大多数仍然沿袭使用普通光滑管，尤其是在化工、石油化工、冶金行业中更是如此。为了适应垂直管内升膜沸腾和垂直管外的降膜冷凝传热强化机理的多头螺旋沟槽管和轴向沟槽管的开发应用，急需创造一种能实现螺旋头数、导程、传热管的加工长度和材质等不受任何限制的旋轧装置。

本实用新型的目的在于克服背景技术的不足之处，为解决目前化工、石油化工、冶金、轻工、制冷等行业强化传热技术推广应用中的强化传热管的加工同题，创造出一种轧制工艺简单、操作容易，可任意改变螺旋沟槽管的头数和导程，既可旋轧多头螺旋沟槽管，又可旋轧轴向沟槽管，并且被加工管件的管长和材质均不受限制的旋轧装置。

本实用新型的目的是通过以下措施来达到的：

一种由驱动部分，减速部分和旋轧部分组成的旋轧多头螺旋沟槽管和轴向沟槽管的装置，其特征在于，旋轧部分的三根刀模具传动轴均匀分布互成120°，传动轴轴线与被旋轧管件工位的轴线互成旋压角ω；ω的取值范围为0＜ω≤β三根刀模具传动轴的外周装有一次成型刀模具，刀模具的形状有双曲形或圆柱形，它的肋形有弧形肋、三角形肋或余弦形肋。

调试本实用新型螺旋沟槽管和轴向沟槽管的旋轧装置的操作步骤如下：

1.通过传热计算设置的多头螺旋沟槽管或轴向沟槽管的管径Φ_t、沟槽数n_t、螺旋沟槽与轴线夹角β，沟槽截面形式，右或左螺旋沟槽来选定相应结构参数的刀模具。

2.根据被旋轧管型所设置的结构参数调节旋压角ω，达到管件的无限长旋轧。

3.由设置给定的被旋轧管件的沟槽深度e，通过调节刀模具的给进深度即可达到所需的沟槽深度。

本实用新型与背景技术相比有如下优点：

1.采用本实用新型的旋轧多头螺旋沟槽管和轴向沟槽管的装置结构简单，调试容易，克服了普通机床轧制螺旋槽导程、头数以及被旋轧管件长度受到限制的缺点。

2.本旋轧装置适用性广，不但能旋轧多头螺旋沟槽管又可旋轧轴向沟槽管，而且被加工管件的材质和管长均不受限制，特别适用于加工难度较大的大导程多头螺旋沟槽管的旋轧。也可以解决碳钢、不锈钢、钛、铜、铝等材质的管件旋轧问题。为化工、石油化工、冶金、轻工、制冷等行业中的立式蒸发器(重沸器)，立式冷凝器等提供强化传热管。

3.工业试验结果证明，多头螺旋沟槽管用于立式冷凝器具有显著的传热效果，这是由于多头螺旋沟槽管对管外蒸汽侧冷凝有显著强化作用。多头大导程螺旋沟槽的存在，能使冷凝液膜沿管壁的流动除受重力的影响外还受到液膜表面张力的影响，重力作用使冷凝液膜不断地沿垂直表面流动；大导程螺旋沟槽的存在，表面张力的作用产生一定的压力梯度使冷凝液膜沿水平方向流向沟槽的谷底，使槽峰两侧冷凝液膜减薄，降低传热热阻，其传热性能约可提高40％，可节省换热面积25％以上，并带来一定的综合效益。正因为多头螺旋沟槽管和轴向沟槽管有上述优点，解决多头螺旋沟槽管和轴向沟槽管的旋轧是很迫切、很重要的，也是十分有意义的。

4.采用本实用新型时，加工费用约为管材料费的5～10％，这对轻工、化工、石油化工、制冷行业的立式蒸发器和立式冷凝器的更新换代，对节能省材具有重要的意义。

图1为多头螺旋沟槽管和轴向沟槽管的旋轧装置中旋轧部分结构示意图；

图2为图1中三角形肋双曲形刀模具结构示意主视图；

图3为图1中三角形肋双曲形刀模具结构示意右视图；

图4为图1中弧型肋双曲形刀模具结构示意主视图；

图5为图1中弧型肋双曲形刀模具结构示意右视图

图6为图1中Cos型肋双曲形刀模具结构示意主视图；

图7为图1中Cos型肋双曲形刀模具结构示意右视图