专利名称：带腰鼓型钉头管的热交换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热交换器，尤其涉及带腰鼓型钉头管的热交换器。
在炼油厂或油田长输管道原油加热炉上，通常在热交换器(对流室)都采用钉头管来增加对流换热面积和提高烟气侧的传热系数，从而达到提高加热炉热效率的目的。在传统的钉头管上，一般均使用简单的圆柱形钉头。但当气体横掠圆柱时，由于分离区较宽，即尾部的阴影面积较大，从而使圆柱具有较大的形状阻力，并在阴影部分积灰严重；而更重要的是，圆柱形状的传热效率也决非最佳。这就促使人们去探讨比圆柱更优的钉头形状。众所周知，传热元件的几何形态及表面形状对换热效果影响极大。因此，通过改变热交换器的钉头形状可以改善整个热交换器的换热效率及阻力性能。事实上，以往的研究已经表明，采用椭圆形、抛物线形的钉头，可以得到比圆柱钉头更高的放热系数及更低的流动阻力，目前，这些异形钉头虽然已被工业界所采用。但并没有进行最优化分析，仍无法说明哪种钉头形状具有最好的综合性能。
本实用新型的目的是提供一种在一定条件下的具有更优形状的钉头--即腰鼓形钉头的热交换器，利用此形状钉头的热交换器具有更高的换热效率，使其传热及阻力有更优效果和更优综合性能。
本实用新型的目的是这样实现的一种热交换器，包括筒状柱形外壳，其特征是在柱形外壳上设有凸出的截面为腰鼓型的钉头管，其长轴二端部为半圆，短轴二端部为半径大于长轴端部的半圆，以直线在两圆之间相切连接，截面形状成腰鼓型。本实用新型的进一步改进是在热交换器柱上钉头以下述方式排列即钉头与钉头的排列为交错排列。
本实用新型的特点是利用本实用新型形状钉头管的热交换器具有更高的换热效率，阻力性能更佳。本实用新型尤其适用于炼油厂或油田长输管道原油加热炉上。实验表明，本实用新型热交换系数比圆柱形钉头管热交换器高21-27％。比椭圆形钉头管高19％。本实用新型比圆柱形钉头管热交换器阻力特性低60％。比椭圆形钉头管阻力特性低19％。本实用新型的另一个特点是由圆弧和直线构成本实用新型的外型，加工和制造实为容易。
以下结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步说明
图1为本实用新型钉头管的截面形状示意图图2为本实用新型钉头管在换热器上排列形状示意图图3为本实用新型钉头管(实线)与椭圆形(点划线)和圆形钉头管(双点划线)传热系数图，本实用新型以实施例所示尺寸与圆形等进行比较图4为本实用新型钉头管(实线)与椭圆形(点划线)和圆形钉头管(双点划线)阻力特性图如
图1所示钉头管的截面形状其长轴二头部R=1.9mm的半圆，总长18.4，短轴二头部为R10半圆，总长为8.6mm，总长为8.6mm，两圆之间为直线，成腰鼓型。一般长轴与短轴的长度之比为1.5-3∶1。由
图1实施例得出图3、4的实验结果给出热交换系数比圆柱形钉头管热交换器高21-27％，比椭圆形钉头管高19％；比圆柱形钉头管热交换器阻力特性低60％，比椭圆形钉头管阻力特性低19％。
如图2所示，本实用新型钉头1与钉头1在筒状柱形外壳2的排列为交错排列，便于充分吸收加热气流的热量。
权利要求1．一种热交换器，包括筒状柱形外壳，其特征是在柱形外壳上设有凸出的截面为腰鼓型的钉头管，其长轴二端部为半圆，短轴二端部为半径大于长轴端部的半圆，以直线在两圆之间相切连接，截面形状成腰鼓型。
2．由权利要求1所述的热交换器，其特征是在热交换器柱上钉头与钉头的排列为交错排列。
3．由权利要求1所述的热交换器，其特征是所述长轴与短轴的长度之比为1.5-3∶1。
专利摘要一种热交换器，包括筒状柱形外壳，在柱形外壳上设有凸出的截面为腰鼓型的钉头管，其长轴二端部为半圆，短轴二端部为半径大于长轴端部的半圆，以直线在两圆之间相切连接，截面形状成腰鼓型。本实用新型的特点是利用本实用新型形状钉头管的热交换器具有更高的换热效率，阻力性能更佳。
文档编号F28F1/04GK2352917SQ98242809
公开日1999年12月8日 申请日期1998年12月3日 优先权日1998年12月3日
发明者陶革新, 周国华 申请人:江阴市焱鑫石化电力机械厂