一种凹坑传热管防自振动装置的制作方法

本发明涉及凹坑传热管领域，特别涉及一种凹坑传热管防自振动装置。

背景技术：

传热是一种非常普遍的自然现象，是动力、核能、电子、交通、制冷、化工、石油、航空航天等工业中的常见过程。为提高传热效率，降低能源浪费，常采用强化传热技术。

凹坑传热管作为一种新型的强化传热技术，其具有如下特点：1）凹坑传热管增加了受热面积，能够提传热效率；2）由于凹坑传热管的凹坑的缩放作用，使流体能够冲刷管壁，强化了传热管的传热性能，且抗污垢性能较光管优越；3）凹坑传热管可减小流体压力损失，进而可选用小功率泵，减少额外能源消耗；4）凹坑传热管由于凹坑的作用，使传热管壳程和管程流体扰动，并发展为湍流，从而达到了强化传热的目的。因此，在相同换热量条件下，采用凹坑传热管能有效减小换热器所占的空间体积、减少金属消耗、并减轻换热器重量。

由于凹坑传热管外表面设置有球形凹坑，球形凹坑与折流板的孔壁接触不充分，导致折流板对传热管的支撑作用、防止振动作用，以及防止弯曲作用效果减弱，进而将增强了凹坑传热管的振动。其表现为：传热管与传热管之间相互撞击加剧，或传热管与折流板孔的内壁相互撞击加剧。振动将导致传热管受到磨损，使得管壁变薄，传热管的承压能力下降，使用寿命减短，以及产生强烈的噪音等。振动严重时，甚至导致传热管开裂、切断、以及发生泄露等，进而严重威胁到人的生命和工业的生产安全。

减少传热管振动具有重要意义，然而，减小凹坑传热管振动的专利较少，专利号“85108586”公布了一种换热器传热管的防振动支撑装置，该装置采用圆形缺口状的薄支持板插入传热管之间的空隙，从而防止振动。该装置的缺点是，薄形支持板结构复杂，不便于固定，且薄支持板与传热管之间任然存在间隙，不能较好的解决凹坑传热管束自振问题。专利号“201510605752.5”公布了一种换热器传热管漩涡脱落诱导振动的分析，该专利实现了传热管漩涡脱落诱发振动计算，但没有对传热管提出减振措施。

技术实现要素：

为了克服现有凹坑传热管振动的上述缺点，本发明的目的：在于提供一种凹坑传热管防自振动装置，该装置能减小凹坑传热管与折流板管孔的配合间隙，实现管与孔的紧密配合，增加了管束的固有频率，使流体诱导振动频率远离换热管的频率，从而达到凹坑传热管减振的目的。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种凹坑传热管防自振动装置，包括凹坑传热管1、抱箍2、扁螺母3、折流板4其特征为：凹坑传热管1外套有抱箍2，抱箍2左端配合有扁螺母3，抱箍2右端安装于折流板4的锥形孔20内；

所述凹坑传热管1由凹坑段10及光管段11构成，凹坑传热管1的凹坑段10挤压成型有球形凹坑，凹坑传热管1的光管段11外侧套有抱箍2；抱箍2由分瓣式的上抱箍16、下抱箍15构成；上抱箍16、下抱箍15内侧均为半圆柱表面；上抱箍16、下抱箍15外侧左端均设置有锥形面17，锥形面17与折流板4的锥形孔20配合；锥形面17侧向两端面设置有定位孔19，定位孔19内装有定位销；上抱箍16、下抱箍15外侧右端均设置有半圈螺纹18；上抱箍16与下抱箍15的半圈螺纹18够成一段完整螺纹，完整螺纹外连接有扁螺母3；扁螺母3右端面紧固于折流板4左端面；折流板4呈弓状，折流板4端面设置有圆柱通孔，圆柱通孔右侧设置有锥形孔20，锥形孔20与相邻锥形孔20之间呈等边三角形分布。

本发明的有益效果是：1、实现凹坑传热管与折流板孔壁的紧密配合，使流体诱导振动频率远离换热管的频率，防止凹坑传热管的振动、撞击、磨损等；2、增强折流板对凹坑传热管的支撑作用，防止凹坑传热管弯曲；3、本发明结构简单，安装、拆卸、维护方便。

附图说明

图1为本发明结构局部半剖视图。

图2为凹坑传热管三维剖视图。

图3为凹坑传热管平面剖视图。

图4为抱箍装配平面视图。

图5为抱箍装配三维视图。

图6为下抱箍三维视图。

图7为上抱箍三维视图。

图8为折流板平面视图。

图9为折流板局部视图。

图中，1.凹坑传热管，2.抱箍，3.扁螺母，4.折流板，10．凹坑段，11.光管段，15.下抱箍，16.上抱箍，17.锥形面，18.半圈螺纹，19.定位孔，20.锥形孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细叙述。

参照图1，一种凹坑传热管防自振动装置，包括凹坑传热管1、扁螺母3、抱箍2、折流板4其特征为：凹坑传热管1外套有抱箍2，抱箍2左端配合有扁螺母3，抱箍2右端安装于折流板4的锥形孔20内。

该装置的工作原理为：凹坑传热管1穿过折流板4的孔壁后；上抱箍16、下抱箍15同时抱住凹坑传热管1的光管段11，然后向左移动，进而使上抱箍16、下抱箍15插入锥形孔20；上抱箍16、下抱箍15插入锥形孔20后组成抱箍2；抱箍2通过扁螺母3紧固于折流板4左端面，从而使实现凹坑传热管1与折流板4的孔壁紧密配合，且扁螺母3拧得越紧，管孔配合得越紧密。

参照图1~3，所述凹坑传热管1外套折流板4，折流板4与凹坑传热管1之间安装有抱箍2。所述凹坑传热管1由凹坑段10及光管段11构成；凹坑段10表面布置有球形凹坑，球形凹坑由加工装置挤压形成。光管段11是装配预留段，该部分未经过加工装置挤压，因此，光管段11外表面为光滑的圆柱表面，用于安装抱箍2，从而使凹坑传热管1外表面与抱箍充分接触。

参照图1、图4~7，所述抱箍位于折流板4的孔壁与凹坑传热管1的间隙之间。抱箍2由上抱箍16、下抱箍15组成，上抱箍16、下抱箍15内侧面均呈中空半圆形，且该半圆形与凹坑传热管1的光管段11相配合。上抱箍16、下抱箍15外侧表面的左端设置有锥形面17，锥形面17与折流板4的锥形孔20相配合。上抱箍16、下抱箍15外侧表面的右端设置有半圈螺纹18，且上抱箍16、下抱箍的半圈螺纹18组合在一起，能够组成一段完整的螺纹。螺纹的外表面连接有扁螺母3。抱箍2在装配时，右端通过抱箍2的锥形面17定位，左端通过扁螺母3紧固。锥形面17设计有定位孔19，定位孔19内装有定位销；定位孔用于辅助扁螺母的拧紧，且扁螺母3拧的越紧，抱箍2的径向收缩力越大，对凹坑传热管1的抱紧力越强，从而实现凹坑传热管1与折流板4孔壁的紧密配合，使流体诱导振动频率远离换热管的频率，防止凹坑传热管1的振动、撞击、磨损等；并增强了流折板对凹坑传热管1的支撑作用，防止凹坑传热管1弯曲。

参照图1、图8~9，所述折流板4折流板4内部紧密接触有抱箍2。折流板4呈弓状，弓形折流板4的流动死角较小，结构简单，且便于清洗。折流板4端面设置有通孔，孔通孔的右侧设有有锥形孔20，锥形孔20的锥度同卡箍2的锥度一致，都为15°；锥形孔20与锥形孔20之间呈等边三角形分布，等边三角形布孔在划线、制造、装配方面都相对简单，且结构紧凑。