一種雙壁螺旋波紋金屬管及其加工方法
2023-04-24 20:43:11 2
專利名稱：一種雙壁螺旋波紋金屬管及其加工方法
技術領域：
本發明涉及一種熱交換部件，尤其涉及一種換熱器用的雙壁多頭螺旋波 紋金屬管及其加工方法。
背景技術：
隨著社會的發展，換熱器的應用越來越廣泛，其形狀和材質的變化也很 多。大部分的換熱器設備中的換熱管一般都採用普通的金屬管，結構比較簡 單，加工比較方便，但是換熱效果較低，金屬消耗量大。也有的換熱器表面 採用滾花、螺紋、翅片、褶皺等各種強化表面來增強換熱效果的，但是加工 工藝相對複雜。而且現在的換熱管多是採用單層管，如中國專利申請"螺旋
波紋金屬管(CN2837760)"，單層的換熱管安全可靠性不是很好，有時候如果 管壁發生洩漏，管壁兩側參與熱交換的兩種工質反竄，對於安全性要求較高 的行業，如醫藥行業、食品行業等會產生比較嚴重的後果，對人的身體健康 造成傷害。因此也有人申請了中國專利"波紋金屬管與高分子材料構成的復 合管(CN2804541)"，它有金屬管和高分子材料層，所述金屬管帶有波紋，金 屬管的內側和外側有高分子材料層，所述的金屬管與高分子材料層之間有粘 結劑層。金屬管帶有螺旋形波紋或環向波紋。這種複合管強度高，使用壽命 長。但是由於金屬管與高分子材料層之間是粘結的，穩定性不高，而且其主 要解決的是軸向彎曲時的管體所受的應力，對換熱效率並沒有給與考慮。
發明內容
本發明主要是提供了一種結構簡單，換熱效率高，經久耐用，安全係數 高的雙壁螺旋波紋金屬管及其加工方法；解決現有技術所存在的換熱器內的 金屬管均是單層，安全係數低，換熱效率不高的技術問題。
本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的 一種雙壁
螺旋波紋金屬管，所述的管體包括內外兩層管體，所述的外管為螺旋波紋狀 管，所述的內管為光管或者螺旋波紋管，所述的內管管壁與外管管壁之間設 有間隙。螺旋波紋金屬管應用在換熱器內，釆用金屬製造不但秉承了原有的 換熱器耐高壓的有點，同時將金屬管的管壁製成雙層的，承壓能力大大提高， 換熱表面扭成螺旋波紋狀的強化表面，優化了金屬管的表面結構，增大了單 位長度的換熱面積，提高了換熱係數。內層管雖然貼緊外管，但是兩者之間 還是留有一定的空隙，如果內層管壁破裂，發生洩漏，可通過儀器方便快捷 的檢測出來，並且外層管壁可以起到阻隔作用，阻止參與熱交換的兩種介質 發生反竄，安全係數較高。內管的形狀可以是光管或者波紋管，根據用戶的 使用要求不同而變化。
作為其中一種優選，所述的內管與外管均為螺旋波紋管，內管與外管的 螺距、螺紋深度、螺紋切線與管體截面的夾角均相同。內外兩層均波紋管， 螺紋的相關係數相同，方便同時加工，同時可以提高換熱的效果。
作為另一種優選，所述的內管為光管，外管為螺旋波紋管，內管的外徑 不大於螺紋狀的外管的內徑。光管加工簡單，內管外徑比外管的內徑小，使 得兩種之間有間隙，可以方便檢測。
作為優選，所述的內管和外管的管壁之間的間距為0mm-15mm，所述的管 壁厚度為0.2mm-3. Omm。管壁越厚，內外管壁之間的間距越大，從而使得加 工效果好，加工成品率高。管壁薄，使得波紋結構應力小，提高使用壽命。
作為優選，所述的螺紋的切線與管體的橫截面的夾角a為15° -45° ， 管體的管徑範圍為06mm—cD80mm，螺紋的深度H為3mrn-12. 5mm，螺紋的頭 數為2—12頭。考慮到管體材料的伸縮極限，螺距太小，容易造成管體的破 裂和變形，螺距太大，換熱面積相對減小，因此選用上述數據，在保證管體 的使用壽命的情況下儘量增大換熱面積，提高換熱效率。
作為優選，所述的內管和外管是採用相同的材質，均採用銅、鈦、鋼、
不鏽鋼、銅鎳合金材料製成的。
一種製造雙壁螺旋波紋金屬管的方法，先將待加工的外管套接在內管外， 將兩層管的端部對齊，然後將套接好的管體通過扭管設備上的夾具將管材的 兩端固定，由扭管設備引導管體延機器的床身方向做直線運動，螺紋成形模 具沿管體的軸心轉動，兩者同步進行，待螺紋成形後，鬆開模具的夾頭，取 下螺紋管。內外管壁是同時扭轉，使得工藝簡單，同時可以保證內壁與外壁 的螺旋參數相同，加工過程中內外管壁無損傷，單層管壁薄，波紋結構無應 力。內管是圓柱形光滑管時，更換端部的夾具，內管不轉動，不形成螺紋。 內管是波紋管時，內外管同時扭管和加工螺紋。
因此，本發明的一種雙壁螺旋波紋金屬管，具有下述特點換熱表面扭 成螺旋波紋狀的強化表面，優化了金屬管的表面結構，增大了單位長度的換 熱面積；將管壁製成兩層，增強了承壓能力，同時在兩層之間留有一定的空 隙，在發生洩漏時，可方便的通過儀器檢測出來，並且外層可以起到一個阻 隔作用，阻止參與熱交換的兩種介質發生反竄，提高了換熱器的安全係數和 使用壽命；內外管同時加工，利用同一臺設備，加工工藝簡單，同時保證了 在加工過程中內外管壁無損傷，成品率高。
圖1是本發明的一種雙壁螺旋波紋金屬管的立體示意圖。 圖2是圖1的側視圖。
圖3是本發明的另一種雙壁螺旋波紋金屬管的立體示意圖。 圖4是圖3的側視圖。
圖5是本發明的一種螺旋波紋金屬管主視圖。
具體實施例方式
下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。
實施例1:
如圖1和2和5所示， 一種雙壁螺旋波紋金屬管，包括內外兩層管體， 所述的內管1和外管2均採用銅質材料製成。內管1和外管2均為螺旋波紋 管，內管管壁與外管管壁之間的間隙距離為2mm，內管1和外管2的管壁厚 度為0.2mm，內管1和外管2波紋重合，內管的管徑為①6mm,內管1與外管 2的螺紋的切線與管體的橫截面的夾角d均為15° ,螺紋的深度H均為3mm， 螺紋的頭數均為2頭。加工時，首先根據待扭管的外徑及技術要求在設備上 設定扭管的螺距和深度，然後將待拉制的兩層管體穿好，兩層的長度相同， 端部對齊，然後將對齊後的雙層管體穿過設備，設備是採用中國專利號為 200510061616. 0所公開的一種新型製備螺旋波紋管壓花設備，固定兩層管的 端部，設備上的螺紋成形模具夾緊管材，有設備引導管材沿機器床身方向做 直線運動，而螺紋成形模具沿管材的軸心轉動，兩者同步進行，待兩層管體 的螺旋波紋成形後，鬆開固定夾頭與螺紋成形模具，取下螺紋管。
實施例2:
如圖3和4和5所示， 一種雙壁螺旋波紋金屬管，包括內外兩層管體， 所述的內管和外管均採用銅質材料製成。內管1為光滑管，外管2為螺旋波 紋管，內管管壁貼緊在外管管壁上，內管的管壁抵接在外管管壁的螺紋凸起 處，從而固定住內管。內管1和外管2的管壁厚度為1. 5mm，內管1的管徑 為cD50mm,外管2的螺紋的切線與管體的橫截面的夾角a為30° ，螺紋的深 度H為8mm，螺紋的頭數為5頭。加工時，首先根據待扭管的外徑及技術要 求在設備上設定扭管的螺距和深度，然後將待拉制的兩層管體穿好，兩層的 長度相同，端部對齊，然後將對齊後的雙層管體穿過設備，固定兩層管的端 部，設備上的螺紋成形模具夾緊外管，有設備引導管材沿機器床身方向做直 線運動，而螺紋成形模具沿管材的軸心轉動，兩者同步進行，內管不形成螺
紋，待外管體的螺旋波紋成形後，鬆開固定夾頭與螺紋成形模具，取下螺紋管。
實施例3:
如圖1和2和5所示， 一種雙壁螺旋波紋金屬管，包括內外兩層管體， 所述的內管1和外管2均採用銅質材料製成。內管1和外管2均為螺旋波紋 管，內管管壁與外管管壁之間的間隙距離為15mm，內管1和外管2的管壁厚 度為3mm,內管1和外管2波紋重合，內管1的管徑為O80mm，內管1與外 管2的螺紋的切線與管體的橫截面的夾角a均為45° ，螺紋的深度H均為 12. 5mm，螺紋的頭數均為12頭。其餘與實施例1同。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所 屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充 或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求 書所定義的範圍。
權利要求
1.一種雙壁螺旋波紋金屬管，其特徵在於所述的管體包括內外兩層管體，所述的外管為螺旋波紋狀管，所述的內管為光管或者螺旋波紋管，所述的內管管壁與外管管壁之間設有間隙。
2. 根據權利要求l所述的一種雙壁螺旋波紋金屬管，其特徵在於所述 的內管與外管均為螺旋波紋管，內管與外管的螺距、螺紋深度、螺紋切線與 管體截面的夾角均相同。
3. 根據權利要求1所述的一種雙壁螺旋波紋金屬管，其特徵在於所述 的內管為光管，外管為螺旋波紋管，內管的外徑不大於螺紋狀的外管的內徑。
4. 根據利要求1所述的一種雙壁螺旋波紋金屬管，其特徵在於所述的內管和外管的管壁之間的間隙的間距為0ran-15mm，所述的管壁厚度為 0. 2mm-3. 0腿。
5. 根據利要求1所述的一種雙壁螺旋波紋金屬管，其特徵在於所述的螺紋的切線與管體的橫截面的夾角a為15° -45° ，管體的管徑範圍為06mm 一O80rara，螺紋的深度H為3mm-12. 5mm，螺紋的頭數為2 —12頭。
6. 根據利要求1所述的一種雙壁螺旋波紋金屬管，其特徵在於所述的 內管和外管是採用相同的材質，均採用銅、釹、鋼、不鏽鋼、銅鎳合金材料 製成的。
7. —種製造雙壁螺旋波紋金屬管的方法，其特徵在於先將待加工的外管套接在內管外，將兩層管的端部對齊，然後將套接好的管體通過扭管設備 上的夾具將管材的兩端固定，由扭管設備引導管體延機器的床身方向做直線 運動，螺紋成形模具沿管體的軸心轉動，兩者同步進行，待螺紋成形後，松 開模具的夾頭，取下螺紋管(
全文摘要
本發明涉及一種熱交換部件，尤其涉及一種換熱器用的雙壁多頭螺旋波紋金屬管及其加工方法。所述的管體包括內外兩層管體，所述的外管為螺旋波紋狀管，所述的內管為光管或者螺旋波紋管，所述的內管管壁與外管管壁之間設有間隙。本發明主要是提供了一種結構簡單，換熱效率高，經久耐用，安全係數高的雙壁螺旋波紋金屬管及其加工方法；解決現有技術所存在的換熱器內的金屬管均是單層，安全係數低，換熱效率不高的技術問題。
文檔編號B21D15/04GK101368801SQ20081006356
公開日2009年2月18日 申請日期2008年6月19日 優先權日2008年6月19日
發明者沈衛立 申請人:杭州沈氏換熱器有限公司