內縱外橫高翅換熱管的製作方法

2023-05-30 19:19:16

專利名稱：內縱外橫高翅換熱管的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種主要針對粘性流體(如油、氣體等)的間壁式換熱元件， 特別是一種用於製造各種散熱器等強制換熱設備。
背景技術：
目前，間壁式換熱元件製造的各種換熱設備在國民經濟的許多領域起著非 常重要的作用，它經過長期的改良和發展，已從早期的光管演變到管外具有多 種擴展表面的各種翅片管^^^^^^^^^^^^> 其經濟技術性能優劣不一，傳統串片式和軋片式換熱元件相對於傳熱能力而言，
其緊湊性一般不如管帶式和板式結構；而管帶式和板式換熱元件，其管內流體 壓力損失一般大於串片式和軋片式結構，且容易結垢堵塞通道，難於清洗，同 時結構和製造工藝複雜，設備、工裝費用高不利於大型換熱器和小批量產品生 產。
發明內容
本實用新型的目的在於提高換熱管的散熱、擾流性能，提供一種散熱效果 好的內縱外橫高翅換熱管。
本實用新型內縱外橫高翅換熱管，採用的技術方案為其由肋化比高的外 螺旋翅片管和圓周分布若干縱翅的管芯過盈配合而成，在軋片式螺旋高翅管的 內部增設無間隙連接的周向排列若干縱翅的管芯，所述肋化比大於12，管芯繞 軸線作周向扭轉，使原來直線狀縱筋變成螺旋狀縱筋，螺距300-400毫米，在 其縱筋上每隔一定長度，加工一個切口，切口寬3 4毫米。
本實用新型內縱外橫高翅換熱管帶來的有益效果是增設無間隙連接的周 向排列若干縱翅的管芯(見


圖1)，當管內和管外分別兩種溫度不同的流體時， 其管芯和外螺旋翅片管的壁面均發揮熱傳導作用，且管芯上呈放射狀均勻 分布的縱翅能充分深入至管內流體的熱核部位，從而克服了傳統翅片管管 內傳熱面相對管外傳熱面積過小的缺陷，顯著增強了螺旋翅片管的傳熱能力；管芯為螺旋狀縱筋，以不斷改變管內流體流動方向，抑制邊界層的形成； 在縱筋上每隔一定長度，加工一個切口，使流體從壁面流過時，在切口處得到 周期性的撓流，以破壞流體在壁面上附著邊界層的持續增長，而起到抑制粘阻 增加的作用。
說明書附圖
圖1為本實用新型內縱外橫高翅換熱管主視圖，
圖2為本實用新型內縱外橫高翅換熱管立體視圖，
圖3為本實用新型內縱外橫高翅換熱管翅片管截面圖，
圖4為本實用新型內縱外橫高翅換熱管管芯截面圖，
圖5為本實用新型內縱外橫高翅換熱管螺旋縱翅立體圖，
圖6為本實用新型內縱外橫高翅換熱管具有割口的縱翅立體圖。
具體實施方式
本實用新型內縱外橫高翅換熱管，其由肋化比高的外螺旋翅片管(圖3)和 圓周分布若干縱翅的管芯(圖4)過盈配合而成，所述的肋化比大於12，在軋 片式螺旋高翅管的內部增設無間隙連接的周向排列若干縱翅的管芯(圖4)，使 其充分深入至管內流體的熱核部位加速冷卻，且使外管與管芯間無熱阻傳熱， 其縱翅應具有適當的厚度、高度，便於它們之間產生一定的塑性變形，以保證 緊密配合利於傳熱。同時應儘可能地增加溼周以增加二次傳熱面積，儘可能地 保留流體足夠的過流面積以免壓力損失過大，目的是以較小的壓力損失增加來 獲得明顯的傳熱能力提高。為克服管內窄小通道對減小粘阻的不利影響，可通 過以下二種方式對管芯作變形處理 一是將其繞軸線作周向扭轉，使原來直線 狀縱筋變成螺旋狀縱筋，螺距300 400毫米(圖6)，以不斷改變管內流體流動 方向，抑制邊界層的形成，二是在其縱筋上每隔一定長度，加工一個切口，切 口寬3~4毫米，使流體從壁面流過時，在切口處得到周期性的撓流，以破壞流 體在壁面上附著邊界層的持續增長，而起到抑制粘阻增加的作用。這樣，對粘 性流體而言，當管內採取了以上的強化傳熱措施後，在增加不大的流體阻力同時，使金屬壁面能大幅度增加熱通量，從而即使採用大的肋化係數，仍能保持 高的肋效率，使翅片管總的傳熱係數大幅提高，同時也提高了採用內縱外橫高 翅換熱管制造的換熱器的緊湊程度。為降低製造成本，擴大翅片管特別是單金 屬、雙金屬軋片管的應用範圍創造了條件。
這種內縱外橫高翅換熱管，通常情況下採用單金屬鋁管、鋁芯通過軋制、 漲管等機械手段加工，其內、外翅片渾為一體，沒有接觸熱阻，且軋制後的外 翅片，其剛性不亞於同樣厚度的鋼板，既不易結垢，又耐衝刷，也抗腐蝕，同 時對氣側來流方向適應性強，入口衝擊損失小，風阻小，而管內承壓能力強，
一般可達2-3Mpa以上，其管內壓力損失比同樣過流面積的板翅式結構小得多， 尤其是通過管芯所增加的比外翅片內壁面多數倍的擴展傳熱面(二次傳熱表 面)，極大地提高了與管內流體的熱交換能力。
權利要求1、一種內縱外橫高翅換熱管，其由外螺旋翅片管和圓周分布若干縱翅的管芯組成而成，其特徵在於所述的外螺旋翅片管和縱翅的管芯採用過盈配合結構。
2、 根據權利要求l說述的一種內縱外橫高翅換熱管，其特徵在於所述的翅片 管採用高肋化比，肋化比大於12。
3、 根據權利要求l說述的一種內縱外橫高翅換熱管，其特徵在於所述的管芯繞軸線作周向扭轉，使縱筋變成螺旋狀縱筋，螺距300-400毫米。
4、 根據權利要求3說述的一種內縱外橫高翅換熱管，其特徵在於所述的管芯在其縱筋上每隔一定長度，有一個切口，切口寬3 4毫米。
專利摘要本實用新型一種內縱外橫高翅換熱管涉及一種間壁式換熱元件，它是由肋化比高的外螺旋翅片管和圓周分布若干縱翅的管芯過盈配合而成，當管內和管外分別兩種溫度不同的流體時，其管芯和外螺旋翅片管的壁面均發揮熱傳導作用，且管芯上呈放射狀均勻分布的縱翅能充分深入至管內流體的熱核部位，從而克服了傳統翅片管管內傳熱面相對管外傳熱面積過小的缺陷，顯著增強了螺旋翅片管的傳熱能力。
文檔編號F28F1/42GK201344755SQ200920073619
公開日2009年11月11日 申請日期2009年1月13日 優先權日2009年1月13日
發明者琪 胡 申請人:琪 胡