一种整体型螺旋翅片管的制作方法

文档序号:16004968发布日期:2018-11-20 19:56阅读:1695来源:国知局

本实用新型涉及一种螺旋翅片管,尤其是涉及一种整体型螺旋翅片管。



背景技术:

螺旋翅片管是一种具有螺旋形翅片的高效传热元件。它的传热面积为光管的几倍至几十倍,能强化传热,降低流动阻力,减少金属消耗量,从而提高了换热设备的经济性和运行可靠性。目前,螺旋翅片管已在各种锅炉中广泛使用。螺旋翅片管可采用多种方法制造,目前,用于锅炉、压力容器等换热设备上的翅片管主要有以下几种制造方法:高频电阻焊螺旋翅片管、H型翅片和整体螺旋翅片管。现论述如下:

高频焊螺旋翅片管:一般由表面光滑的基管和钢带通过高频电阻螺旋焊接而成。存在如下难以克服的问题:

a:受制管坏质量与管子直线度,无法保证基管和钢带的融合率达100%,能满足80%已属不易。

b:翅顶撕裂、翅片倾伏、翅根松脱、翅根飞溅、翅根焊渣。

c:存在不同程度积灰,影响安全、经济、稳定传热。

d:螺旋鳍片起始几圈的鳍片根部存在严重磨损。

H型翅片存在的问题:

a:H型受热面积灰问题严重。

b:对燃料适应性不强。

c:钢耗量相对较大,成本高。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种整体型螺旋翅片管,传热效率高,不易积灰,防磨性能好。

为了解决上述问题,本实用新型提供了如下的技术方案:一种整体型螺旋翅片管,包括螺旋翅片管本体,所述螺旋翅片管本体由基管和螺旋齿组成,所述基管的内部为中空结构,所述基管的外侧均匀设有螺旋齿,所述螺旋齿与基管之间有R圆角过渡,相邻的两个所述螺旋齿之间的距离S为10mm,所述螺旋齿的顶端宽度t1为1mm,所述螺旋齿的根部宽度t2为2mm,所述螺旋齿的高度h为6mm,所述基管的壁厚t为2mm,所述基管的外径D为23mm。

作为本实用新型的一种优选技术方案,所述螺旋翅片管本体的断面为梯形,且所述螺旋翅片管本体的下底面积比上底面积小。

作为本实用新型的一种优选技术方案,所述螺旋翅片管本体采用多棍滚压轧制而成。

作为本实用新型的一种优选技术方案,所述螺旋翅片管本体的表面平整光滑。

与目前技术相比,本实用新型的有益效果是:

1、传热效率高,与高频焊翅片管相比,传热效率提高约2倍,整体型螺旋翅片的断面为梯形,更有利于热量的传导,而高频焊翅片和H型翅片均为矩形断面,与基管结合面积小,不利于热量的传导,其传热效率低于梯形断面。特别是H型翅片,和基管接触面积与翅片面积之比更小,其传热效率更低。

2、不易积灰。主要源自于:①翅片R圆角过渡,齿槽形成涡旋的自清作用。②整体型螺旋翅片根部轴向风速有利于自清作用。焊管及H型焊缝根部褶皱及不平整易产生积灰。

3、防磨性能好。整体型螺旋翅片管是采用多棍滚压轧制而成,加工过程使表面机械强度和材质硬度大幅度提高,由此,整体型翅片管比高频焊管、H型翅片管、光管具有更强的承压能力和更高的耐磨性能。使用寿命显著提高。

4、防腐性能较好。多棍滚压成型,翅片管表面平整光滑,晶格铁素体和珠光体,组织致密,翅片与基管R圆角过渡,金属文理连续。防腐性能提升。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:

图1为本实用新型的结构示意图;

图中:1、螺旋翅片管本体;2、基管;3、螺旋齿。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1,本实用新型提供一种技术方案:一种整体型螺旋翅片管,包括螺旋翅片管本体1,所述螺旋翅片管本体1由基管2和螺旋齿3组成,所述基管 2的内部为中空结构,所述基管2的外侧均匀设有螺旋齿3,所述螺旋齿3与基管2之间有R圆角过渡,相邻的两个所述螺旋齿3之间的距离S为10mm,所述螺旋齿3的顶端宽度t1为1mm,所述螺旋齿3的根部宽度t2为2mm,所述螺旋齿3的高度h为6mm,所述基管2的壁厚t为2mm,所述基管2的外径D为23mm。

所述螺旋翅片管本体1的断面为梯形,且所述螺旋翅片管本体1的下底面积比上底面积小,所述螺旋翅片管本体1采用多棍滚压轧制而成,所述螺旋翅片管本体1的表面平整光滑。

具体原理:用普通的圆管(光管)组成的热交换器,在很多情况下,管外流体和管内流体对管壁的换热系数是不一样的。所谓换热系数,是指单位换热面积,单位温差(流体与壁面之间的温差)时的换热量,它代表流体和壁面之间的换热能力的大小。例如:

水在壁面上凝结时的换热系数为:10000—20000w/(m2.℃)

水在壁面上沸腾时的换热系数为:5000----10000w/(m2.℃)

水流经壁面时的换热系数大约为:2000---10000w/(m2.℃)

空气或烟气流经壁面时的换热系数为:20---80w/(m2.℃)

空气自然对流时的换热系数只有:5---10w/(m2.℃)

在基管2的外表面即烟气侧采用扩展表面,即做成翅片管。假定翅片管的实际传热面积为原来的光管外表面积的若干倍,虽然烟气的换热系数仍然很低,但反映在光管外表面积上的传热效果将大大增加,从而使整个传热过程增强,在总传热量一定的情况下,使设备的金属耗量减小,经济性提高。在光管内衬一芯棒,经轧辊刀片的旋转带动,无缝钢管通过轧槽与芯头组成的孔腔在其外表面上加工出翅片。这种方法生产出的翅片管因基管2与螺旋齿3是一个有机的整体,因而不存在接触热阻损失的问题,具有很高的传热效率。由于根部是圆弧过渡,并且下底面小,即根部速度大于顶部速度,这样:一方面不易积灰;另一方面即使积灰,也有自清扫能力,因此防积灰功能大大加强。

该整体型螺旋翅片管,具有以下有益效果:

1、传热效率高,与高频焊翅片管相比,传热效率提高约2倍,整体型螺旋翅片的断面为梯形,更有利于热量的传导,而高频焊翅片和H型翅片均为矩形断面,与基管结合面积小,不利于热量的传导,其传热效率低于梯形断面。特别是H型翅片,和基管接触面积与翅片面积之比更小,其传热效率更低。

2、不易积灰。主要源自于:①翅片R圆角过渡,齿槽形成涡旋的自清作用。②整体型螺旋翅片根部轴向风速有利于自清作用。焊管及H型焊缝根部褶皱及不平整易产生积灰。

3、防磨性能好。整体型螺旋翅片管是采用多棍滚压轧制而成,加工过程使表面机械强度和材质硬度大幅度提高,由此,整体型翅片管比高频焊管、H型翅片管、光管具有更强的承压能力和更高的耐磨性能。使用寿命显著提高。

4、防腐性能较好。多棍滚压成型,翅片管表面平整光滑,晶格铁素体和珠光体,组织致密,翅片与基管R圆角过渡,金属文理连续。防腐性能提升。

最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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