专利名称：高效外螺管换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于化工、石油、冶金及热能工程中所使用的气-液、液-气、气-气或液-液换热器。
本实用新型的技术解决方案一种高效外螺管换热器，它包括有壳体及其两端的封盖，壳体内通过前、后管板设有换热管，在封盖上设有介质进口和介质出口，在壳体上设有物料进口和物料出口，其中，换热管可以是并排设置的多根直管，也可是多根并排设置的U型管，其特征在于各换热管的外壁设有螺纹槽，其内壁设有多孔金属层或螺纹槽或波纹槽。
本实用新型在各换热管的外壁设有螺纹槽，在其内壁设有多孔金属层或螺纹槽或波纹槽，壳体采用折流杆支撑换热管管束。故本实用新型的换热管与传统的螺纹管、光滑管相比较，具有双面强化，传热系数高、流阻低，抗介质腐蚀能力强等特点。
图2为本实用新型的换热管的局部结构示意图。
本实用新型中，各换热管4的外壁的螺纹槽可以是连续的，也可是间断的，最好是各换热管4的两端外壁为平滑面结构，以便与两端的管板3固定连接，其它均为螺纹槽结构，其槽深为0.2-2mm，最佳为0.5-1.5mm。各换热管4的内壁的多孔金属层9可采用50-120目的铝粉、铁粉或镍粉在高温真空炉中烧结或直接喷涂在换热管4的内壁上，形成凹凸不平的大量的小孔，可大大加速液体汽化生成气泡，该多孔金属层9的厚度为0.1-0.6mm，最佳0.2-0.3mm。各换热管4的内壁若为螺纹槽9，其槽深为0.1-1mm，它在流体阻力要求小的情况下应采用来辐线螺纹槽。各换热管4的内壁若为波纹槽9，其波峰与波谷之间的峰峰值为0.1-1mm。
如
图1，各换热管4中间可由焊在折流圈上的多根折流杆10来支撑固定，折流杆10为细圆杆，分别以水平或垂直方向焊接固定在圆环形的折流圈上构成支撑。因各波纹换热管4采用折流杆支撑结构，则壳体1流体流动阻力可减到光管的1.01-1.15倍。
本实用新型在物料温度较高时，应在壳体1的后端封盖2内设有由浮头法兰11和钩圈12构成的浮头结构，这样可使各换热管4和后管板3在壳体1内移动。
本实用新型的换热管是用专用设备将光滑管外表面用无切削的滚轧工艺制造成螺纹槽，根据介质工艺特点在换热管内壁加工成螺纹槽或来辐线状或波纹槽，或在换热管内壁高温喷涂或烧结多孔金属材料涂层，涂层材料为Al、Fe或Ni等金属。换热管材料为10#、20#、0Cr19Ni9、1Cr18Ni9Ti、CrMo钢等。因为这种换热管内表面具有大量的小球存在，表面积可增加数10倍，从而强化了传热。换热管外表面有螺纹槽，其内表面有螺纹槽、来辐线、波纹槽或多孔涂层，大大提高了流体的紊流强度，不断改变了流体的流速和流动方向，破坏了层流底层，改变了介质边界层的流动状态，从管壁表面到主流之间的温度梯度被破坏或消除，大大提高了管内外的传热系数，而且在较低流速下，即可达到紊流状态，使管壁内温度梯度很小、热阻小、总传热系数比普通管提高1-5倍。
权利要求1.一种高效外螺管换热器，它包括有壳体及其两端的封盖，壳体内通过前、后管板设有换热管，在封盖上设有介质进口和介质出口，在壳体上设有物料进口和物料出口，其中，换热管或是并排设置的多根直管，或是多根并排设置的U型管，其特征在于各换热管的外壁设有螺纹槽，其内壁设有多孔金属层或螺纹槽或波纹槽。
2.按权利要求1所述的高效外螺管换热器，其特征在于所述各换热管的外壁的螺纹槽或是连续的，或是间断的；或者，各换热管的两端外壁为平滑面结构，其它均为螺纹槽结构。
3.按权利要求2所述的高效外螺管换热器，其特征在于所述各换热管的外壁的螺纹槽槽深为0.2-2mm。。
4.按权利要求3所述的高效外螺管换热器，其特征在于所述各换热管的外壁的螺纹槽槽深为0.5-1.5mm。
5.按权利要求1所述的高效外螺管换热器，其特征在于所述各换热管的内壁的多孔金属层采用50-120目的铝粉、铁粉或镍粉在高温真空炉中烧结或直接喷涂在换热管的内壁上，形成凹凸不平的大量的小孔，该多孔金属层的厚度为0.1-0.6mm。
6.按权利要求5所述的高效外螺管换热器，其特征在于所述多孔金属层的厚度为0.2-0.3mm。
7.按权利要求1所述的高效外螺管换热器，其特征在于所述各换热管的内壁为螺纹槽，其槽深为0.1-1mm；或者，各换热管的内壁为波纹槽，其波峰与波谷之间的峰峰值为0.1-1mm。
8.按权利要求7所述的高效外螺管换热器，其特征在于所述各换热管的内壁螺纹槽采用来辐线螺纹槽。
9.按权利要求1所述的高效外螺管换热器，其特征在于所述各波纹换热管中间由焊在折流圈上的多根折流杆来支撑固定，折流杆为细圆杆，分别以水平或垂直方向焊接固定在圆环形的折流圈上构成支撑。
10.按权利要求1所述的高效外螺管换热器，其特征在于在壳体的后端封盖内设有由浮头法兰和钩圈构成的浮头结构。
专利摘要本实用新型涉及一种用于化工、石油、冶金及热能工程中所使用的气－液、液－气、气－气或液－液换热器，它包括有壳体及其两端的封盖，壳体内通过前、后管板设有换热管，在封盖上设有介质进口和介质出口，在壳体上设有物料进口和物料出口，其中，换热管可以是并排设置的多根直管，也可是多根并排设置的U型管，各换热管的外壁设有螺纹槽，其内壁设有多孔金属层或螺纹槽或波纹槽。本实用新型在换热管的外壁设有螺纹槽，在其内壁设有多孔金属层或螺纹槽或波纹槽，壳体采用折流杆支撑换热管管束。故本实用新型的换热管与传统的螺纹管、光滑管相比较，具有双面强化，传热系数高、流阻低，抗介质腐蚀能力强等特点。
文档编号F28F1/36GK2578766SQ0225856
公开日2003年10月8日 申请日期2002年11月19日 优先权日2002年11月19日
发明者郭宏新, 刘丰, 李来所, 马明 申请人:江苏中圣石化工程有限公司