帶腰鼓型釘頭管的熱交換器的製作方法
2023-10-17 05:01:14
專利名稱：帶腰鼓型釘頭管的熱交換器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱交換器，尤其涉及帶腰鼓型釘頭管的熱交換器。
在煉油廠或油田長輸管道原油加熱爐上，通常在熱交換器(對流室)都採用釘頭管來增加對流換熱面積和提高煙氣側的傳熱係數，從而達到提高加熱爐熱效率的目的。在傳統的釘頭管上，一般均使用簡單的圓柱形釘頭。但當氣體橫掠圓柱時，由於分離區較寬，即尾部的陰影面積較大，從而使圓柱具有較大的形狀阻力，並在陰影部分積灰嚴重；而更重要的是，圓柱形狀的傳熱效率也決非最佳。這就促使人們去探討比圓柱更優的釘頭形狀。眾所周知，傳熱元件的幾何形態及表面形狀對換熱效果影響極大。因此，通過改變熱交換器的釘頭形狀可以改善整個熱交換器的換熱效率及阻力性能。事實上，以往的研究已經表明，採用橢圓形、拋物線形的釘頭，可以得到比圓柱釘頭更高的放熱係數及更低的流動阻力，目前，這些異形釘頭雖然已被工業界所採用。但並沒有進行最優化分析，仍無法說明哪種釘頭形狀具有最好的綜合性能。
本實用新型的目的是提供一種在一定條件下的具有更優形狀的釘頭--即腰鼓形釘頭的熱交換器，利用此形狀釘頭的熱交換器具有更高的換熱效率，使其傳熱及阻力有更優效果和更優綜合性能。
本實用新型的目的是這樣實現的一種熱交換器，包括筒狀柱形外殼，其特徵是在柱形外殼上設有凸出的截面為腰鼓型的釘頭管，其長軸二端部為半圓，短軸二端部為半徑大於長軸端部的半圓，以直線在兩圓之間相切連接，截面形狀成腰鼓型。本實用新型的進一步改進是在熱交換器柱上釘頭以下述方式排列即釘頭與釘頭的排列為交錯排列。
本實用新型的特點是利用本實用新型形狀釘頭管的熱交換器具有更高的換熱效率，阻力性能更佳。本實用新型尤其適用於煉油廠或油田長輸管道原油加熱爐上。實驗表明，本實用新型熱交換係數比圓柱形釘頭管熱交換器高21-27％。比橢圓形釘頭管高19％。本實用新型比圓柱形釘頭管熱交換器阻力特性低60％。比橢圓形釘頭管阻力特性低19％。本實用新型的另一個特點是由圓弧和直線構成本實用新型的外型，加工和製造實為容易。
以下結合附圖並通過實施例對本實用新型作進一步說明
圖1為本實用新型釘頭管的截面形狀示意圖圖2為本實用新型釘頭管在換熱器上排列形狀示意圖圖3為本實用新型釘頭管(實線)與橢圓形(點劃線)和圓形釘頭管(雙點劃線)傳熱係數圖，本實用新型以實施例所示尺寸與圓形等進行比較圖4為本實用新型釘頭管(實線)與橢圓形(點劃線)和圓形釘頭管(雙點劃線)阻力特性圖如
圖1所示釘頭管的截面形狀其長軸二頭部R=1.9mm的半圓，總長18.4，短軸二頭部為R10半圓，總長為8.6mm，總長為8.6mm，兩圓之間為直線，成腰鼓型。一般長軸與短軸的長度之比為1.5-3∶1。由
圖1實施例得出圖3、4的實驗結果給出熱交換係數比圓柱形釘頭管熱交換器高21-27％，比橢圓形釘頭管高19％；比圓柱形釘頭管熱交換器阻力特性低60％，比橢圓形釘頭管阻力特性低19％。
如圖2所示，本實用新型釘頭1與釘頭1在筒狀柱形外殼2的排列為交錯排列，便於充分吸收加熱氣流的熱量。
權利要求1．一種熱交換器，包括筒狀柱形外殼，其特徵是在柱形外殼上設有凸出的截面為腰鼓型的釘頭管，其長軸二端部為半圓，短軸二端部為半徑大於長軸端部的半圓，以直線在兩圓之間相切連接，截面形狀成腰鼓型。
2．由權利要求1所述的熱交換器，其特徵是在熱交換器柱上釘頭與釘頭的排列為交錯排列。
3．由權利要求1所述的熱交換器，其特徵是所述長軸與短軸的長度之比為1.5-3∶1。
專利摘要一種熱交換器，包括筒狀柱形外殼，在柱形外殼上設有凸出的截面為腰鼓型的釘頭管，其長軸二端部為半圓，短軸二端部為半徑大於長軸端部的半圓，以直線在兩圓之間相切連接，截面形狀成腰鼓型。本實用新型的特點是利用本實用新型形狀釘頭管的熱交換器具有更高的換熱效率，阻力性能更佳。
文檔編號F28F1/04GK2352917SQ98242809
公開日1999年12月8日 申請日期1998年12月3日 優先權日1998年12月3日
發明者陶革新, 周國華 申請人:江陰市焱鑫石化電力機械廠