专利名称：一种外强化传热复合管的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油化工领域的换热设备，特别涉及换热设备上使用的一种外强化传热复合管。
背景技术：
目前，在石油化工设备中，高效换热器已得到了广泛的推广应用。高效换热器中的高效换热管，一般都是在管的外表面通过加工制成的螺纹管、T型翅片管、棱形翅片管等外强化传热管。但对于低于-20℃的低温使用工况，国家标准(GB150及GB151)明确规定“不得在受压元件上刻划或敲打材料标记、焊工钢印等”。这种规定严重地制约了外强化传热高效换热管在低温环境下的应用。目前常规管壳式换热器管外蒸发强化传热的最有效方式是管外表面轧制T型、棱形等翅片或表面制备多孔涂层。多孔涂层虽然强化传热效果较好，但制造成本高，T型、棱形等翅片管虽然加工成本低，但不能用于低温传热设备，不能满足GB151低温设备受压元件的要求。
发明内容
本实用新型的主要目的就是为了解决上述问题，提供一种在低温条件下使用的管外强化传热的复合管，使高效换热管在低温条件下充分发挥高效传热的同时，又能满足国家标准要求，保证低温设备的运行安全。
为了实现上述目的，本实用新型的外强化传热复合管，包括基管和外复合包覆管，基管和外复合包覆管之间为紧密配合，外复合包覆管上有强化传热的螺纹翅片。
这种外强化传热复合管在低温传热设备运行过程中，起承压和传热作用的基管完全符合国家标准(GB150及GB151)要求，基管和外复合包覆管紧密配合，带有强化传热的外复合包覆管上的螺纹翅片起强化传热作用。外复合包覆管上的螺纹翅片在经轧制形成，一般轧制成T形翅片或棱形翅片；外包覆管和基管材料可以相同，也可以不同，具体要根据传热介质的工况决定；外包覆管的复合方法可以是基管外带极缠绕焊，也可以是金属带螺旋缠绕，也可以是板材包覆，也可以是管外轧有螺纹翅片的外套管，外复合包覆管上的螺纹翅片通过三辊轧机轧制成T形或棱形。
本实用新型的外强化传热复合管，由于基管和外包覆管采用分开式过盈或熔覆结合设计，可以将这种外强化传热复合管应用到低温传热设备中，极大地提高了设备的传热效率，有效地解决了低温下承压元件表面刻划引起的材料脆性敏感增加问题，在石油化工、医药、食品等工业的低温传热方面具有广阔的用途。同时，由于基管材料和外包覆管材料可以采用不同材质的材料，可根据不同的工况最大限度地节约有色金属，节约设备制造成本。
图1是本实用新型的结构示意图；实施例实施例1如图1所示，将基管(1)的外表面进行光洁处理后套在外包覆管(2)内，将外包覆管(2)进行加热处理后进行拉伸，使基管(1)和外包覆管(2)之间接触紧密。然后将外包覆管(2)的表面加工出约1.5mm宽2mm深的螺旋凹槽，使外包覆管(2)的表面形成螺旋翅，在经滚轧加工将螺旋翅轧成约1.5mm的T型(3)，同时挤压后的螺旋凹槽也形成了T型。根据使用环境不同，基管(1)可以是碳钢管或不锈钢管等，外包覆管(2)可以是铝管、铜管或碳钢管。本实施例中的基管(1)为碳钢管，外包覆管(2)为铝管。利用该管制造的试验样机换热器应用在脱乙烷塔做冷凝器，工作环境为管层 温度-33--35℃，介质脱乙烷塔顶液壳层 温度-37--40℃；介质丙烯压力 大于2.0Mpa其使用效果非常理想。
实施例2如图1所示，将基管(1)的外表面进行光洁处理后，用金属带在基管(1)的外表面螺旋缠绕形成外包覆管(2)，然后将外包覆管(2)的表面加工出约1.5mm宽、2mm深的螺旋凹槽，使外包覆管(2)的表面形成螺旋翅片，在经滚轧加工将螺旋翅轧成约1.5mm的T型翅片(3)，同时滚轧后的螺旋凹槽也形成了T型槽(如果螺旋缠绕用的金属带外带有凸起的螺旋翅片，可直接滚轧加工成T型片)。金属带一般为铜或铝材，基管(1)根据使用环境不同可以是碳钢管或不锈钢管等。
T型翅片管是一种高效换热管。其结构特点是在管外表面形成一系列螺旋环状T型隧道。管外介质受热时在隧道中形成一系列的气泡核，由于在隧道腔内的介质处于四周受热状态，气泡核迅速膨大充满内腔，持续受热使气泡内压力快速增大，促使气泡从管表面细缝中急速喷出。气泡喷出时带有较大的冲刷力量，并产生一定的局部负压，使周围较低温度液体涌入T型隧道，形成持续不断的沸腾。这种沸腾方式在单位时间内，单位表面积上带走的热量远远大于光管，因而这种管型具有较高的沸腾传热能力。
以氟利昂11为介质的单管实验表明，T型管沸腾给热系数可达光管的10倍；以液氨为介质的小管束实验结果，总传热系数为光管的2.2倍；以C3、C4烃类分离塔的再沸器工业标定表明，低负荷时，T型管总传热系数比光滑管高50％，大负荷时高99％。
只要壳侧介质比较干净、无固体颗粒、无胶质，均可采用T型翅片管作换热元件，制造成T型翅片管式高效换热器，以提高沸腾传热效果。
权利要求1.一种外强化传热复合管，由基管和外复合包覆管构成，其特征是基管(1)和外复合包覆管(2)之间为紧密配合，外复合包覆管(2)上有强化传热的螺纹翅片(3)。
2.如权利要求1所述的外强化传热复合管，其特征是外复合包覆管(2)上强化传热的螺纹翅片(3)为T形翅片。
3.如权利要求1所述的外强化传热复合管，其特征是外复合包覆管(2)上强化传热的螺纹翅片(3)为棱型翅片。
专利摘要本实用新型涉及换热设备上使用的一种外强化传热复合管。其主要目的是提供一种符合国家标准的、能在低温(－20℃以下)条件下使用的高效强化传热管。本实用新型包括基管和外复合包覆管，基管和外复合包覆管之间为紧密配合，外复合包覆管上有强化传热的螺纹翅片。这种外强化传热复合管在低温传热设备运行过程中，基管起承压和传热作用，外复合包覆管上的螺纹翅片起强化传热作用。极大地提高了设备的传热效率，有效地解决了对低温下承压元件表面划刻的限制问题，在石油化工、医药、食品等工业低温传热方面具有广阔的用途。
文档编号F28F1/36GK2662187SQ03207498
公开日2004年12月8日 申请日期2003年9月1日 优先权日2003年9月1日
发明者白争鸣, 张智, 杨开远 申请人:中国石油大庆石油化工总厂, 大庆石油化工机械厂