一种强化传热换热器用换热管组件的制作方法

本实用新型涉及一种换热管组件。

背景技术：

换热器是工业领域常用的设备，具有换热、冷却两种作用。由于应用范围广，所以它的更新和改进对工艺流程及产品的影响非常大，对工业领域生产起着举足轻重的作用。

换热器大量存在于各工段化工工艺系统中，使用换热器的目的是最大限度地利用热能和回收余热，其中强化传热一直是国内外研究的热点。随着换热器研究的深入和生产实践的广泛应用，高效传热的换热器在工业领域的应用取得了令人瞩目的成果。

单相流体管内对流换热的强化传热技术很多，应根据流体流动状态的不同分别应用不同的强化传热手段。强化单相流体管内对流换热的有效措施包括在单相流体管内加入插入物；并且该措施是一种有效且简易可行的传热强化方法。但是现有技术中在单相流体管内加入的插入物多为静置的杆状或螺纹状构件，虽然这种插入物能够有效的提高换热管的传热效率，但是静置的插入物仍存在阻碍换热管内介质的流通，以及存在易结垢等问题，同时如果在换热管内加入的插入物时不采取有效的固定措施，插入物将会在介质流通过程中产生撞击，进而破坏换热管，影响换热管的使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有的换热器中的换热管内加入的插入物为静置的杆状或螺纹状构件阻碍换热管内介质的流通，插入物将会在介质流通过程中对换热管内壁产生撞击进而破坏换热管影响换热管的使用寿命的问题，提出一种强化传热换热器用换热管组件。

本实用新型强化传热换热器用换热管组件由换热管插件、圆柱管体和网格筒体构成；

所述网格筒体为圆柱筒，网格筒体的侧面为网格状；

所述换热管插件设置于网格筒体内部，网格筒体设置于圆柱管体内部；圆柱管体两端的敞开口上设置有管体端部支撑板；

所述换热管插件由弹簧、两个端部转轴、数个叶轮和数个中间转轴构成；

所述叶轮由叶轮转子和导向叶片构成；叶轮转子的两端设置有第一盲孔，第一盲孔的底部为半球状；导向叶片设置于叶轮转子的外表面；

所述端部转轴为圆柱体，端部转轴一端为半球体，端部转轴另一端设置有第二盲孔，第二盲孔的底部为半球状；

所述中间转轴为圆柱体，中间转轴两端为半球状；

所述管体端部支撑板的内表面中心设置有圆柱杆，端部转轴一端的第二盲孔套设在圆柱杆上，弹簧设置于端部转轴与管体端部支撑板之间且套设在圆柱杆上；端部转轴的另一端的半球体设置于叶轮转子其中一端的第一盲孔内部，中间转轴其中一个半球状端部设置于叶轮转子另一端的第一盲孔内部，中间转轴另一个半球状端部设置于叶轮转子的另一端的第一盲孔内部；

所述导向叶片表面设置有数个通孔；

所述导向叶片表面设置的通孔为圆形通孔、方形通孔或三角形通孔；

所述叶轮转子为圆柱体；

所述叶轮转子为长方体；

本实用新型装置的原理及有益效果如下：

1、本实用新型通过在圆柱管体加入换热管插件，可以扰动圆柱管体内的换热介质，形成旋转流，增强湍流度，提高了圆柱管体的传热系数，其结构简单，不需要消耗外部能量，可以缩短现有换热管长度，减少材料消耗量，节省空间，整体造价降低；

2、本实用新型强化传热换热器用换热管组件的圆柱管体通入定向的流动介质后，流动介质对叶轮的导向叶片产生冲击，导向叶片进而带动叶轮以中间转轴和端部转轴为中心产生转动，叶轮进而带动换热介质形成旋转流，同时换热介质通过换热管插件与圆柱管体之间的网格筒体时，网格筒体对热介质形成的旋转流进行切割和打散，进而增强了对换热介质的扰动，达到强化传热的目的；

3、本实用新型强化传热换热器用换热管组件中，换热管插件两端设置的弹簧能够使换热管插件整体在换热介质的冲击下产生轴向移动，进而增强了对换热介质的扰动，达到强化传热的目的；

4、本实用新型强化传热换热器用换热管组件中，换热管插件中的端部转轴、叶轮和中间转轴设置于圆柱管体中心，这种设置能实现现在单相流体管内加入静置的杆状或螺纹状构件的功能；同时叶轮的设置还能够解决静置的插入物阻碍换热管内介质的流通的作用；

5、本实用新型强化传热换热器用换热管组件中换热管插件的两端固定在管体端部支撑板上，避免了介质流通过程中换热管插件对换热管产生撞击。

附图说明

图1为本实用新型换热管组件结构示意图；

图2为本实用新型换热管组件内部结构示意图；

图3为叶轮结构示意图。

具体实施方式

本实用新型技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意合理组合。

具体实施方式一：结合图1～图3说明本实施方式，本实施方式强化传热换热器用换热管组件由换热管插件、圆柱管体1和网格筒体7构成；

所述网格筒体7为圆柱筒，网格筒体7的侧面为网格状；

所述换热管插件设置于网格筒体7内部，网格筒体7设置于圆柱管体1内部；圆柱管体1两端的敞开口上设置有管体端部支撑板2；

所述换热管插件由弹簧4、两个端部转轴5、数个叶轮6和数个中间转轴8构成；

所述叶轮6由叶轮转子10和导向叶片9构成；叶轮转子10的两端设置有第一盲孔11，第一盲孔11的底部为半球状；导向叶片9设置于叶轮转子10的外表面；

所述端部转轴5为圆柱体，端部转轴5一端为半球体，端部转轴5另一端设置有第二盲孔12，第二盲孔12的底部为半球状；

所述中间转轴8为圆柱体，中间转轴8两端为半球状；

所述管体端部支撑板2的内表面中心设置有圆柱杆3，端部转轴5一端的第二盲孔12套设在圆柱杆3上，弹簧4设置于端部转轴5与管体端部支撑板2之间且套设在圆柱杆3上；端部转轴5的另一端的半球体设置于叶轮转子10其中一端的第一盲孔11内部，中间转轴8其中一个半球状端部设置于叶轮转子10另一端的第一盲孔11内部，中间转轴8另一个半球状端部设置于叶轮转子10的另一端的第一盲孔11内部。

本实施方式装置的原理及有益效果如下：

1、本实施方式通过在圆柱管体1加入换热管插件，可以扰动圆柱管体1内的换热介质，形成旋转流，增强湍流度，提高了圆柱管体1的传热系数，其结构简单，不需要消耗外部能量，可以缩短现有换热管长度，减少材料消耗量，节省空间，整体造价降低；

2、本实施方式强化传热换热器用换热管组件的圆柱管体1通入定向的流动介质后，流动介质对叶轮6的导向叶片9产生冲击，导向叶片9进而带动叶轮6以中间转轴8和端部转轴5为中心产生转动，叶轮6进而带动换热介质形成旋转流，同时换热介质通过换热管插件与圆柱管体1之间的网格筒体7时，网格筒体7对热介质形成的旋转流进行切割和打散，进而增强了对换热介质的扰动，达到强化传热的目的；

3、本实施方式强化传热换热器用换热管组件中，换热管插件两端设置的弹簧4能够使换热管插件整体在换热介质的冲击下产生轴向移动，进而增强了对换热介质的扰动，达到强化传热的目的；

4、本实施方式强化传热换热器用换热管组件中，换热管插件中的端部转轴5、叶轮6和中间转轴8设置于圆柱管体1中心，这种设置能实现现在单相流体管内加入静置的杆状或螺纹状构件的功能；同时叶轮6的设置还能够解决静置的插入物阻碍换热管内介质的流通的作用；

5、本实施方式强化传热换热器用换热管组件中换热管插件的两端固定在管体端部支撑板2上，避免了介质流通过程中换热管插件对换热管产生撞击。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述导向叶片9表面设置有数个通孔。其他步骤和参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不同的是：所述导向叶片9表面设置的通孔为圆形通孔、方形通孔或三角形通孔。其他步骤和参数与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述叶轮转子10为圆柱体。其他步骤和参数与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述叶轮转子10为长方体。其他步骤和参数与具体实施方式一至四之一相同。