专利名称：一种三维外肋翅片传热管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传热管，特别涉及一种三维外肋翅片传热管。
背景技术：
1、目前市场上的管壳式换热器广泛应用于各行业，其应用领域的能耗约占总能耗的40%，换热器传热效率的低，直接决定着节能的水平。传热管是管壳式换热器的核心部件，换热器的性能主要由传热管的性能决定。因此，在传热管设计与制造中应用强化传热技术，一直是换热器研究的重点。强化传热新技术的应用，可使换热器能耗较常规降低20%以上，既可节约金属管材和降低设备费用，又能显著地提高热能利用效率，降低能耗。传热管的发展先后经历了第一代的光滑通道或光滑管，第二代的二维粗糙元或二维翅片，两者普遍存在着效率低、能耗高、体积大、材耗多等缺点。2、目前具有三维结构的三维强化传热管相比第一、二代强化传热管性能得到很大提升，三维强化传热管在工业上可以归结为两大类:一类是翅片与基管分别加工，然后利用一些特殊加工方法使两者结合在一起的强化传热管，如:冷轧嵌入翅片管、高频焊接翅片管等，该类翅片管普遍存在接触热阻过大、翅片容易脱落、不能增大冷凝或对流传热系数的缺点；另一类是翅片和基管一体的整体型强化传热管，翅片与基管之间不存在接触热阻，且两者的相容性好，使用寿命长。但整体型三维翅片强化传热管的制造采用传统的轧制、切削等加工技术，生产工艺长、生产效率受到限制，传热管加工用的基管耗材量大，存在严重成本高的缺点，而且加工后的传热管外表面扩展传热面积仅比二维翅片管提高10%左右，整体耗能还是比较高。如何使三维整体翅片管达到高效、省材、降耗的目的，对提高换热器效率和能源利用率已提上了新的研究课程。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种翅片强度高，不易脱落，既能极大地扩展传热管外表面的传热面积，实现强化传热，又能显著地降低基管材料的耗用量，达到高效、省材、降耗的三维外肋翅片传热管。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:一种三维外肋翅片传热管，包括基管以及设置在基管外表面的肋翅片，所述的基管外表面设置有若干列肋翅片，所述的肋翅片错列均布于基管外表面，所述的肋翅片呈针肋片状。作为上述技术方案的进一步改进:所述的肋翅片与基管轴线夹角为:60° 90° ;所述的基管外表面周向的肋翅片每圈数量为:10个 50个；所述的肋翅片高度为:1 mm IOmm ;所述的肋翅片宽度为:1mm 5mm ;所述的肋翅片厚度为:0.2 mm 1.0mm ;所述的肋翅片间距为:1 mm 10mm。所述针肋片状的肋翅片为具有三维结构特征。所述的基管材料为具有良好延伸性的金属材料。[0011]所述的基管外表面针肋片状的肋翅片采用刻切加工方法制成。所述的基管外表面针肋片状的肋翅片采用拉削加工方法制成。所述的基管外表面针肋片状的肋翅片采用刨削加工方法制成。本实用新型具有下述优点:1、具有三维结构特征的针肋片状翅片扩大了传热管的外表传热面积3 10倍。2、翅片与基管是一体加工形成，消除了金属的接触热阻。3、针肋片状翅片具有使经过管外表面的流体介质处于扰流状态，阻止了流体边界层的形成，实现了强化传热，达到了高效节能省材的目的。4、针肋翅片经加工硬化后抗冲击能力强，且翅片不易脱落，外表整齐美观。5、本三维外肋翅片管具有独特的自清灰功能，不易沉积污垢，极大地减少换热器的维护费用。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例的立体结构示意图。图2为本实用新型实施例基管的截面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。如图1和图2所示，本实施例的三维外肋翅片传热管包括基管I以及设置在基管I外表面的肋翅片2，所述的基管I外表面设置有若干列肋翅片2，所述的肋翅片2错列均布于基管I外表面，所述的肋翅片2呈针肋片状。本实施例产品是在基管I的外表面加工出若干数量呈针肋片状的肋翅片2，针肋片状的肋翅片2均匀地错列分布于基管I外表面，肋翅片2的基管I是采用具有良好延伸性能的金属材料制成，例如:铜、铜合金、招、招合金、不锈钢、碳钢等金属材料，这是金属材料由于本身具有延伸性，在加工针肋片状的肋翅片2时采用刻切或拉削或刨削等的简单加工方法即可制成，而且刻切或削制出来的肋翅片2是具有三维结构的特征；本实施例中所述的三维外肋翅片传热管的肋翅片与基管轴线夹角为:60° 90° ;所述的基管外表面周向的肋翅片每圈数量为:10个 50个；所述的肋翅片高度为:1mm IOmm ;所述的肋翅片宽度为:1 mm 5mm ;所述的肋翅片厚度为:0.2 mm 1.0mm ;所述的肋翅片间距为:1 mm 10mm。上述所使用的数值为通用使用的基数，在实际操作中肋翅片2的高度、厚度、宽度、翅片的间距、夹角、周向圈数以及每圈的数量等可根据实际工作情况由专用的数控加工设备进行调节。本产品的工作过程及效能说明为:由于针肋片状的肋翅片错列均布于管外表面，破坏了流体在传热管外表面边界层的形成，有利于流体在传热管外表面形成扰流状态，使流体介质能达到肋翅片根部并在肋翅片间加速到湍流状态，实现了强化传热。另外肋翅片与基管是一体的，消除了接触热阻，肋翅片呈肋片状，实现了强化传热的效果。肋翅片数量周向每圈10个 50个，肋翅片高度I mm IOmm,肋翅片宽度I _ 5mm,肋翅片厚度0.2 mm 1.0mm,肋翅片间距I _ 10mm，作为上述基数的改进还可在原基数的基础上可视实际操作扩展3 10倍基数，极大地扩展了针肋片状的肋翅片在传热管的外表面传热面积。从上述的描述实现了本产品的强化传热，提高换热器的传热效率，其换热系数为旧式光滑管的3 8倍，沸腾传热系数可达旧式光滑管的3 8倍，凝结传热系数可达旧式光滑管的3 6倍。本实用新型与现有技术相比，肋翅片具有显著的三维结构特征，肋翅片与基管是整体的，传热管外表面传热面积比例扩大，肋翅片参数可根据实际工况进行调整，肋翅片经加工硬化后抗冲击能力强，且肋翅片不易脱落，外表整齐美观。另外三维外肋翅片管具有独特的自清灰功能，不易沉积污垢，极大地减少换热器的维护费用。本产品的三维外肋翅片管应用在换热器中，可以实现产品技术质的飞跃。以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种三维外肋翅片传热管，包括基管(I)以及设置在基管(I)外表面的肋翅片(2)，其特征在于:所述的基管(I)外表面设置有若干列肋翅片(2)，所述的肋翅片(2)错列均布于基管(I)外表面，所述的肋翅片(2)呈针肋片状。
2.根据权利要求1所述的三维外肋翅片传热管，其特征在于:所述的肋翅片(2)与基管(I)轴线夹角为:60° 90° ;所述的基管(I)外表面周向的肋翅片(2)每圈数量为:10个 50个；所述的肋翅片(2)高度为:1 mm IOmm ;所述的肋翅片(2)宽度为:1 mm 5mm;所述的肋翅片(2)厚度为:0.2 mm 1.0mm ;所述的肋翅片(2)间距为:1 mm 10mm。
3.根据权利要求1所述的三维外肋翅片传热管，其特征在于:所述针肋片状的肋翅片(2)为具有三维结构特征。
4.根据权利要求1所述的三维外肋翅片传热管，其特征在于:所述的基管(I)材料为具有良好延伸性的金属材料。
5.根据权利要求1所述的三维外肋翅片传热管，其特征在于:所述的基管(I)外表面针肋片状的肋翅片(2)采用刻切加工方法制成。
6.根据权利要求1所述的三维外肋翅片传热管，其特征在于:所述的基管(I)外表面针肋片状的肋翅片(2)采用拉削加工方法制成。
7.根据权利要求1所述的三维外肋翅片传热管，其特征在于:所述的基管(I)外表面针肋片状的肋翅片(2)采用刨削加工方法制成。
专利摘要本实用新型公开了一种三维外肋翅片传热管，包括基管(1)以及设置在基管(1)外表面的肋翅片(2)，所述的基管(1)外表面设置有若干列肋翅片(2)，所述的肋翅片(2)错列均布于基管(1)外表面，所述的肋翅片(2)呈针肋片状。本实用新型产品是采用针肋翅片与基管是一体成型，消除了金属的接触热阻，肋翅片扩大了传热管的外表传热面积；由于本产品的针肋状翅片是采用三维结构设计，这样可以使经过管外表面的流体介质处于扰流状态，阻止了流体边界层的形成，实现了强化传热，达到了高效节能省材的目的，具有结构简单、成本低廉等优点。
文档编号F28F1/12GK202993942SQ20122062058
公开日2013年6月12日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者王真勇 申请人:王真勇