[实用新型]环节式波纹管换热元件

说明书

本实用新型涉及换热器的换热元件，具体地是一种环节式波纹管换热元件。

换热器是热量交换设备，广泛用于热力、化工、制药、石油、轻工、冶炼行业。目前，换热器最常用的换热元件为直管，若干直管排列组成换热管束，它虽有耐压、耐高温且结构简单的优点，但因其内外管壁为平滑表面，流体在管束内呈层流状态，并产生边界层，从管中心到管壁出现温度梯度，降低传热能力，再加上其平滑面的换热面积小，因而换热效率低，且积垢严重。

为此，也有的厂家采用了螺旋式波纹金属管制作换热元件，这种换热元件改变了管内介质流动的层流状态，增加了换热元件的表面积，提高了传热效率，但结垢问题仍未完全解决。

本实用新型的目的是克服上述不足，提供一种换热器用环节波纹式金属管材，用其制作的换热元件可以进一步提高换热效率，节能，而且较好地解决积垢问题，延长设备使用寿命，节省设备投资。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种环节式波纹管换热元件，呈空心管形，用金属材料制成，其特征在于：该空心管由若干凸环、凹环相间连续构成环节形状，各凸环呈外凸圆柱/圆弧形状，各凹环呈内凹圆弧形状，各凸环的宽度大于凹环的宽度，且各凸环宽度与凹环宽度之比在3-5之间，各相邻内外圆弧以曲线过渡而使其纵向截面中的纵边呈波浪状光滑起伏；

所述环节空心管的两端各有适当长度的管接头。

实施时，所述环节波纹管的凸环直径在10-50mm之间，管壁厚度在0.5-2.5mm之间。

所述环节空心管材使用不锈钢、铜材制成。

本实用新型有以下积极有益的效果：

1．本换热元件的内外壁由连续的弧状凸起和弧状凹槽构成，其纵截面呈波浪起、伏形状，使管内介质流动变层流为紊流，消除了温度的梯形分布，达到管内中心与管壁温度一致，提高换热效率。

2．介质流动沿各环节的弧状凸起和弧状凹槽弯道起、伏前进，流动时间长，散热面积大，从而显著地提高了换热效率。

3．介质沿环节状凸起和凹槽流动，受流道阻力而成紊流和湍流，在从凸弧内壁流向凹弧内壁时，将介质内的杂质波浪激起，杂质随液流前进流出，因而不易结垢，其波浪活动较螺旋式波纹管更为激烈，(因为沿螺旋式波纹管的螺旋槽壁流动时的阻力较环节式波纹管小)，因而解决结垢问题也较螺旋式波纹管更为彻底，不易结垢、不堵。

4．换热效率高，因而节约能源。

5．环节形的结构增加了换热元件的强度、刚度，因而管壁可以较薄，降低制造成本。

6．积垢少，因而使用寿命长，设备投资少。

现以较佳实施例结合附图进行说明：

图1是本实用新型的结构示意图，为凸环呈圆柱形的实施例；

图2是图1的侧视图；

图3同图1，为凸环呈圆弧形的实施例。

本实用新型环节式波纹管换热元件，呈空心管形，用金属材料制成，其结构请参照图1图2，该空心管由若干凸环1、凹环2相间连续构成环节形状，各凸环可以呈外凸圆柱形状见图1，也可以呈外凸圆弧形状见图3，各凹环呈内凹圆弧形状，各凸环的宽度a大于凹环的宽度b，且各凸环宽度a与凹环宽度b之比在3-5之间，各相邻内外圆弧以曲线过渡而使其纵向截面中的纵边呈波浪状光滑起伏，以减少流体阻力及磨耗；

所述环节空心管的两端各有适当长度的管接头3，该管接头用分体的较厚圆管焊接制成，该管接头可以呈圆柱管形，也可以为法兰盘形。

实施时，所述环节波纹管的凸环直径在10-50mm之间，管壁厚度在0.5-2.5mm之间。

在较佳实施例中，所述环节空心管材使用不锈钢、铜材制成。