CN201293590Y - 底波纹形换热管 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种底波纹形换热管，内翅片固定于外换热管与内支撑管之间，该内翅片的底部为波纹形状。内翅片的径向横截面为扇形结构，内圆周与外圆周均为弧形，并且与外换热管内表面及内支撑管外表面的弧度相同。本实用新型够增加内翅片与外换热管之间接触面积，使二者之间能够充分接触，大大减小翅片和外管的接触热阻，从而提高传热效率，使换热器两侧的热交换更加平衡，换热效率的提高及阻力降低的增加更加合理，使换热更为充分，从而起到降低能耗的效果。应用此项技术，使换热设备运行和制造成本都明显降低，还减少了应用企业的运行和制造成本。

Description

底波纹形换热管

技术领域

本实用新型涉及一种高效换热设备中的换热管，尤其是一种内翅片底部为波纹形状的换热管。

背景技术

换热设备在各行各业中应用非常广泛，换热效率的低下制约生产力的发展，尤其是气-液交换的工况下，换热器两侧热交换很不平衡，使这种换热器做的很大，消耗了大量的资源，由于换热效率低，又浪费了大量的有限能源，增大企业生产的成本，给企业造成很大的负担，制约了企业的发展。为解决气-液交换不平衡的问题，强化传热就摆到了我们的面前，所以经过各个方面的探索努力，强化传热的各种理论就不断的提了出来，各种强化传热的换热管就不断的被推出，比如外翅片管、内翅片管、管内插物等等，不断应用到各行各业的生产活动中，给企业的生产带来了极大的好处，降低了企业的生产成本，为企业的效益的提高做了很大的贡献。

内翅片管能够有效提高管内流动介质的换热系统。目前，现有的内翅片管主要分为横向内翅片管与波纹内翅片管两种，其中，横向内翅片管是沿着换热管轴向布置的，管内介质流动时的扰动性不是很明显，使换热管的各个换热面上就形成了相对较厚的层流底层，而这个较厚的底层就是传热的最大热阻，从而影响了换热器的效率的进一步提高，达不到预想传热的效果。而在公开号为CN 201050958Y，名称为“具有波纹形状内翅片的换热管”中，公开了一种内翅片轴向设置在外换热管和内支撑管之间，内翅片整体为波纹形状。通过波纹形状的内翅片在增加二次换热面面积的同时，使管内换热介质在不断变换流通截面积从而不断产生二次干扰流，并且还减小了主要热阻，有效的提高了换热管内换热系数，而且还避免了横向内翅片产生阻力降过大的缺点。上述专利虽然能够有效提高换热管内的换热系统，但是由于其内翅片整体均为波纹形状，不但使其无法充分与外换热管内表面相接触，还增加了内翅片和外换热管的接触热阻，从而使换热设备的效率提高不明显，达不到所预期的效果。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种能够增加内翅片与外换热管之间接触面积，使内翅片和外换热管能够充分接触，又能增加管内介质流动时的扰动性，从而提高传热效率的一种底波纹形换热管。

为实现上述目的，本实用新型提供一种底波纹形换热管，包括外换热管、内翅片与内支撑管，所述内翅片固定于所述外换热管与所述内支撑管之间，所述内翅片的底部为波纹形状。

所述内翅片的径向横截面为扇形结构。

所述内翅片的内圆周与外圆周均为弧形，并且与所述外换热管内表面及所述内支撑管外表面的弧度相同。

所述波纹形状上设有波峰与波谷，所述波峰与所述内支撑管的外侧表面之间形成间隙，所述间隙的尺寸1-1.5mm。

所述波纹形状上的两个相邻波峰或波谷之间的距离为10-20mm。

所述内翅片的表面还设有通孔，所述通孔的结构为方形、圆形、三角形或多边形。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供的底波纹形换热管，内翅片固定于外换热管与内支撑管之间，内翅片的底部为波纹形状。内翅片的径向横截面为扇形结构，内圆周与外圆周均为弧形，并且与外换热管内表面及内支撑管外表面的弧度相同。本实用新型设计结构简单合理，能够增加内翅片与外换热管之间接触面积，使内翅片和外换热管能够充分接触，减少翅片和外管的接触热阻，从而提高传热效率，使换热器两侧的热交换更加平衡，换热效率的提高及阻力降低的增加更加合理，使换热更为充分，从而起到降低能耗的效果。应用此项技术，不但能够节约更多的能源，还可以使换热设备的运行和制造成本得到明显降低，还减少了应用企业的运行和制造成本。应用本专利技术能够使换热器的传热效率能够有很大的提高，设备的体积更小，制造成本更低，占地面积更小，并能够节约大量的水资源，应用企业的制造和运行成本都降低。

附图说明

图1为本实用新型整体结构图；

图2为本实用新型径向剖视图；

图3为本实用新型侧面剖视图；

图4为本实用新型另一实施例侧面剖视图。

主要元件符号说明如下：

1外换热管                    2内翅片

3内支撑管                    4波峰

5波谷                        6通孔

具体实施方式

为了更清楚的表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

如图1至图3所示，包括外换热管1、内翅片2与内支撑管3。外换热管1与内支撑管3为同一轴线设置，内翅片2设置于外换热管1与内支撑管3中间的环状区域内，内翅片2将外换热管1与内支撑管3中间的环状区域分割为多个通道，内翅片2的底部与内支撑管3的外侧表面的接触面为波纹形状。内翅片2的径向截面为多个扇形结构，内翅片的内圆周与外圆周均为弧形，并且与外换热管内表面及内支撑管外表面的弧度相同，也因此增加了内翅片2和外换热管1及内支撑管3的接触面积大，这样更有利于换热效率的最大化以及提高内翅片2和外换热管1、内支撑管3之间接触的牢固性，最大程度地保障它们之间的稳固，使设备的使用寿命更长。底波纹通道截面面积大小随波纹的变化而呈周期性变化，这样流动的介质随截面面积的变化而周期性的不断扰动，使层流层底层厚度更薄，达到减少传热时的热阻，从而提高换热效率的目的。在波纹形状上设有波峰4与波谷5，波峰4为波纹的最高处，而波谷为波纹的最低处。该波峰4与内支撑管3的外侧表面形成间隙，该间隙的尺寸1-1.5mm。在两个相邻波峰4或波谷5之间的距离L为10-20mm。由于内翅片是按照相同的间隔设置于内支撑管的外侧表面，而波峰与内支撑管之间的又设有间隙，从而形成了若干个由波峰而构成的相互连通的通道。因通道间压差的因素，使相通的通道间的介质又不断的流动以达到压力的平衡，这个过程就是介质不断扰动的过程，这种扰动使层流层底层厚度不断减薄，同样达到了减少热阻提高换热效率的目的。

如图4所示，在内翅片2上设有贯穿的通孔6，该通孔的结构可采用方形、圆形、三角形或多边形构成。由于内翅片上的若干个通孔，并且与波峰4及内支撑管3外表面之间的间隙相互作用，不但使内翅片2极大的增加了换热管内二次换热面面积，从而在增加二次换热面面积的同时提高管内换热系数，从而使流体流速和换热管壁面温度梯度更加同步。

本实用新型的加工方法是：首先把内翅片2置于外换热管1中，再用机械装置把内支撑管强行压入内翅片中心，由于内翅片的高度是相同的，这样外换热管1和内支撑管3以相同的轴线为基准设置，内翅片2就沿外换热管轴向均匀布置在外换热管和内支撑管中间的环状区域内。由于内支撑管是强行压入内翅片中的，因此在外力的作用，内翅片的立面会略微发生变形，而变形后内翅片的所产生的弹力会使外换热管1、内翅片2、内支撑管3之间会紧紧贴在一起，从而使本实用新型的传热效果更加完美。另外，内翅片3的外周也可以采用钎焊的方法焊接于外换热管1的内表面上。内翅片2可采用不锈钢、紫铜、铝、钛等多种材质制成，外换热管1可采用碳钢、不锈钢、铜、钛等多种金属材质制成，内支撑管3可采用不锈钢、铝、铜、碳钢等材料制成，另外，还可根据不同的介质选用不同的材质进行加工制成。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1、一种底波纹形换热管，包括外换热管、内翅片与内支撑管，所述内翅片固定于所述外换热管与所述内支撑管之间，其特征在于，所述内翅片的底部为波纹形状。

2、如权利要求1所述的底波纹形换热管，其特征在于，所述内翅片的径向横截面为扇形结构。

3、如权利要求1所述的底波纹形换热管，其特征在于，所述内翅片的内圆周与外圆周均为弧形，并且与所述外换热管内表面及所述内支撑管外表面的弧度相同。

4、如权利要求1所述的底波纹形换热管，其特征在于，所述波纹形状上设有波峰与波谷，所述波峰与所述内支撑管的外侧表面之间形成间隙，所述间隙的尺寸1-1.5mm。

5、如权利要求4所述的底波纹形换热管，其特征在于，所述波纹形状上的两个相邻波峰或波谷之间的距离(L)为10-20mm。

6、如权利要求1所述的底波纹形换热管，其特征在于，所述内翅片的表面还设有通孔，所述通孔的结构为方形、圆形、三角形或多边形。

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