专利名称：滴形管换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型是滴形管换热器。
本实用新型所属技术领域为热交换介质不直接接触的热交换装置。
滴形管换热器是以滴形管为基本传热元件的高效节能型间壁式换热器。
现有的管式换热器多采用圆管为基本传热元件。但由于流体从外部横向流过圆管时，流动状况不佳，尾部分离区较宽，致使圆管外部的平均换热系数较低而流动阻力较高。后来，人们发现一些异型管的传热及阻力性能优于圆管，因此，在有些换热器中已开始应用扁管及椭圆管等异型管。但现在应用的异型管都非性能最优管，仍然存在换热系数低及流动阻力高的缺点，有待于进一步改进。
本实用新型所提出的滴形管，其横截面轮廓线接近流线型。由理论分析可知，流线型物体具有最小的形状阻力；因此，滴形管的外部阻力性能优于其它的任何管型。同时，理论分析及实验结果都证实流体横掠滴形管时，在较低的雷诺数下，就可出现“分离泡”及“湍流再附”现象，此现象使滴形管的平均换热系数显著提高而阻力却大大降低。另外，考虑到制造方便，滴形管与流线管又不完全相同。所以，滴形管既具有流线型管的优良性能，又具有实施方便的特点，具有广阔的应用前景。
本实用新型的发明目的在于克服圆管及其它异型管在作为传热元件时的缺点；提高管式换热器的传热系数，降低流动阻力；从而节省管材，降低运行费用，节约能源。
滴形管的横截面轮廓线由四段弧线组成。
图1为滴形管横截面示意图。其中，首部弧线的曲率半径为R1；尾部弧线的曲率半径为R2；中间两段弧线的曲率半径为R3；首尾两弧线曲率中心间的距离为C。各尺寸的相互关系为R1＝(1·2～5)R2；R3≥10R1。其中包括R3为无穷大的特殊情况；C＝(1·5～5)R1。图2为滴形管换热器的工作原理示意图。滴形管换热器工作时，冷、热流体分别流过滴形管的内、外侧。流动方式之一如图2所示，图中A表示冷流体，B表示热流体。
本实用新型实施方便，制造容易。实施时，根据不同应用场合，滴形管的材料可采用碳钢、合金钢(包括不锈钢、钛和钛合金等)，铜、铝、锌及其合金，以及石墨(包括石墨塑料)、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、玻璃等非金属材料。金属及非金属材料的滴形管可采用专用设备一次成型；金属滴形管也可用圆管轧制成型。滴形管与管板的联接可采用焊接、胀接、胀焊接或胶接。其它部分的实施与普通圆管换热器相同。
本实用新型与目前使用的圆管换热器相比，具有一系列优点首先是换热系数高；其次是流动阻力低；第三是换热面积大；再次是管束易紧凑排列；最后是具有积灰量少等优点。在工业中常用的雷诺数范围内，滴形管的换热系数比相应的圆管高30％左右；而阻力只有圆管的三分之一左右。为此，若用滴形管取代现有换热器中的圆管，其节能效果是显著的。以锅炉省煤器为例，若全国近三十万台锅炉的省煤器全部改为滴形管换热器，则仅考虑阻力降低一项，每年就可节电十亿多度；考虑到省煤器仅占工业换热器的很小一部分，再考虑到由于滴形管强化传热所带来的材料节省，则应用滴形管的经济效益是巨大的。
权利要求1.一种热交换介质不直接接触的滴形管换热器，其特征在于滴形管的横截面由四段弧线组成；首部弧线的曲率半径R1为尾部弧线的曲率半径R2的1.2至5倍，中间两弧线的曲率半径R3为首部弧线的曲率半径R1的10倍以上，首尾两弧线曲率中心间距C为首部弧线曲率半径R1的1.5至5倍，即R1=(1.2～5)R2，R3≥10R1，C=(1.5～5)R1。
专利摘要本实用新型是以滴形管为基本传热元件的间壁式换热器。其滴形管的横截面由四段弧线组成。其优点是传热系数高，流动阻力小，运行费用低，加工成型容易，制造方便。是高效、节能、节材的新型换热设备，是当今及将来管式换热器的更新元件。
文档编号F28F1/02GK2149598SQ9221932
公开日1993年12月15日 申请日期1992年7月11日 优先权日1992年7月11日
发明者季中, 李庆领, 任建勋, 南新双 申请人:青岛化工学院