一种波浪形传热管的制作方法

文档序号:4505481阅读:173来源:国知局
专利名称:一种波浪形传热管的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于管壳式换热器、热交换反应器、冷凝器等设备中的传热管。
背景技术
传热管可应用于热力发电、石油化工、食品、制药、轻工、冶金、船舶等行业的管壳 式换热设备与反应设备上。
在20世纪70年代,世界上主要工业国都开始了强化传热技术的研究开发工作。迄 今为止,强化传热技术在石油、化工、动力、核能、制冷、奶嘴国防工业等领域中已得到广泛 应用。目前,传热强化的途径主要有增大传热面积、提高传热系数。清华传热技术按照有 无外加动力科分为主动强化传热(有源强化)和被动强化传热(无源强化)两种。主动强化 传热技术由于受到外加动力限制,工程中主要采用被动强化传热技术。发明内容
本发明的目的是提供一种传热管,可有效增大传热面积,结构简单,易于加工,安 装方便,安全可靠。
为了解决上述问题,本发明是通过以下技术来实现的。
一种波浪形传热管,所述传热管内外面均为波浪状,该波浪形状为光滑弧形,具体 为圆形或椭圆的一部分。
每个波浪沿传热管轴向连续分布。
每个波浪都有一定的高度,具体为沿径向厚度设置为传热管内径的O. 01-0. 2倍, 沿轴向高度设置为传热管内径的O. 1-5倍。
传热管各处壁厚一般为相等。
传热管两端处为直管段,其直径大小为整根传热管中最大处直径。传热管尺寸一 般为常用尺寸,长度选用标准管长。
采用这种结构,可以使造成管内外的流体流动成为不规则的紊流状态,减少附面 层厚度。同时,由于壁面并非平整,流体在管内运动会产生旋转而搅混,加快了热量传递,强 化热交换过程。传热管主体为波浪形,但由于传热管管壁厚度基本为一致,这样不会因为管 壁增厚而影响传热效果。另外,该结构有效增加传热面积,是传热性能得到显著提高。如此, 不仅可以提高设备性能,缩小设备体积,材料用量,节约成本,创造更好的经济效益。本发明 中传热管两端的设计不会导致传热管的安装复杂,且可以确保设备密封性能。
因此,本发明与普通传热管相比,具有突出的优点在于(1)能增加传热面积,力口 快热传递速率,有效提高传热性能;(2)传热管便于安装,由于传热管两端尺寸较大,可以 很好的保证设备的密封性,有效避免了设备在工作过程中出现的泄露状况;(3)该传热管 结构简单,制造容易,成本较低,具有良好的工业实用性。


图1本发明传热管的结构示意图。
1.传热管波浪段 2.传热管端部具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图所示,传热管波浪段I波浪沿内壁轴向连续分布。每个波浪都有一定的高 度,具体为沿径向厚度设置为传热管内径的O. 01-0. 2倍,沿轴向高度设置为传热管内径的O.1-5倍。传热管各处壁厚一般为相等。传热管端部2处为直管段,其直径大小为整根传热 管中最大处直径。传热管尺寸一般为常用尺寸,长度选用标准管长。
当管内流体流动时,靠近管壁的流体会沿波浪运动,传热管管径的变化会引起管 内流体改变运动状态,运动方向随之变化,管内外流体不再有序的按照之前的单一方向运 动,而会产生旋转,流体自动被搅混,在管横截面上各微元体上流体的温度会趋于一致。由 此可以认为流体的搅混始终在进行,被传递的热量会迅速的与相对远离管壁的流体补偿, 有效的提闻了传热速率。
管段的波浪形设计,使传热管在有限的空间内大大增加了传热面积,更加利于传 热。在波浪形传热管中,管内外均为光滑圆弧,避免了死角,不易造成结晶物或其他杂质的 过度累积,影响传热效率。传热管主体为波浪形,但由于传热管管壁厚度基本为一致,这样 不会因为管壁增厚而影响传热速率,同时也可节约材料。
管端部位为普通圆管,有利于传热管与管板处的连接。圆管部分尺寸为传热管中 最大直径,方便安装,且可以保证设备的密封性。传热管尺寸为常用尺寸,长度选用标准管 长,利用传热管的加工和安装。
本发明所述传热管可以有效提高传热效率,增大传热面积,缩小设备尺寸,减少设 备投资,结构简单,易于安装,安全可靠。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术 方案;因此,尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明,但是,本领域 的普通技术人员应当理解,仍然可以对本说明进行修改或者等同替换;而一切不脱离本发 明的精神和范围的技术方案及其改进,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种波浪形传热管,其特征在于传热管中间部分为波浪形,两端为普通圆管。
2.如权利要求1所述的一种波浪形传热管,其特征在于所述传热管内外面均为波浪状,该波浪形状为光滑弧形,具体为圆形或椭圆的一部分。
3.如权利要求2所述的一种波浪形传热管,其特征在于每个波浪沿传热管轴向连续分布。每个波浪都有一定的高度,具体为沿径向厚度设置为传热管内径的O. 01-0. 2倍,沿轴向高度设置为传热管内径的O. 1-5倍。
4.如权利要求1所述的一种波浪形传热管,其特征在于传热管各处壁厚一般为相等。
5.如权利要求1所述的一种波浪形传热管,其特征在于传热管两端处为直管段,其直径大小为整根传热管中最大处直径。
全文摘要
本发明提供一种波浪形传热管,其内外面均为波浪状,该波浪形状为光滑弧形,具体为圆形或椭圆的一部分。传热管两端处为直管段,其直径大小为整根传热管中最大处直径。本发明中的传热管可以提高传热效率,增强设备性能,缩小设备体积,材料用量,节约成本,创造更好的经济效益,结构简单,易于加工,安装方便。
文档编号F28F1/08GK102997738SQ20121056214
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月22日 优先权日2012年12月22日
发明者李玉丹, 贾梦达 申请人:天津全达科技有限公司
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