專利名稱：換熱管內(nèi)置彈簧式管殼換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種管殼式換熱器，具體的是涉及一種換熱管內(nèi)置彈簧式管殼換熱器， 通過(guò)插入物擾動(dòng)強(qiáng)化技術(shù)以增強(qiáng)擾動(dòng)強(qiáng)化傳熱。
背景技術(shù)：
目前工業(yè)生產(chǎn)中，各類換熱器被廣泛應(yīng)用來(lái)進(jìn)行熱交換，其中以管殼式換熱器應(yīng)用最為 普遍。為了提高換熱器的換熱系數(shù)，科技工作者們從表面結(jié)構(gòu)強(qiáng)化、插入物擾動(dòng)強(qiáng)化、振動(dòng) 強(qiáng)化等多個(gè)方面展開(kāi)了研究，其中插入物強(qiáng)化主要以插入絲帶為主，此類強(qiáng)化多數(shù)還不能有 效利用流動(dòng)中的脈動(dòng)壓力，且積垢問(wèn)題依然沒(méi)有解決。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)而提出一種換熱管內(nèi)置彈簧式管殼換熱 器，其可以有效地利用流動(dòng)壓力脈動(dòng)變化增強(qiáng)擾動(dòng)，同時(shí)具有擾動(dòng)除垢的作用，以強(qiáng)化換熱
器傳熱過(guò)程。
本實(shí)用新型為解決上述提出的問(wèn)題所采用解決方案為換熱管內(nèi)置彈簧式換熱器，包括 有殼體、上下封頭、管板和換熱管，所述的殼體的兩端分別經(jīng)由管板與上下封頭相連接，換 熱管的上下兩端分別固定在管板上，其特征在于，換熱管的內(nèi)部設(shè)置有一彈簧且布置于換熱 管中心，彈簧的一端固定在換熱管入水口端面的彈簧懸架上，彈簧另一端屬自由端且擺放在 換熱管的出水口附近。
按上述方案，彈簧的共振頻率與通過(guò)換熱管的流體壓力脈動(dòng)頻率一致或趨于一致。
本實(shí)用新型所述的彈簧在進(jìn)行剛性選擇時(shí)遵循原則是振動(dòng)過(guò)程中滿足強(qiáng)度要求前提下 盡可能使剛度值??；彈簧的共振頻率選擇遵循原則是彈簧的共振頻率與通過(guò)換熱管的流體 壓力脈動(dòng)頻率一致(最佳)或趨于一致，至少應(yīng)保證彈簧的共振頻率在流體壓力脈動(dòng)頻率范 圍內(nèi)；通過(guò)遵循上述兩個(gè)原則，可以通過(guò)流體脈動(dòng)引起彈簧共振增強(qiáng)流體擾動(dòng)，達(dá)到強(qiáng)化傳 熱、抑制積垢和除垢目的。
本實(shí)用新型的工作原理是壓力脈動(dòng)變化的流體由管程入口流入后，分別進(jìn)入各個(gè)傳熱 管，由于流體的壓力脈動(dòng)頻率與換熱管中彈簧的共振頻率一致或趨于一致，因而換熱管會(huì)很 快共振或趨于共振，且保持這種振動(dòng)狀態(tài)；彈簧的振動(dòng)從而擾動(dòng)管中流體，使得流動(dòng)湍流度 增強(qiáng)，從而強(qiáng)化傳熱和沖刷換熱管內(nèi)壁面上的舊垢層，同時(shí)抑制新垢層形成。
本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)在于-
本實(shí)用新型在普通管殼式換熱器通過(guò)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)較好的強(qiáng)化傳熱和除垢效果，且不需要額外能量供給，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為圖1中換熱管A向放大視圖。
具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步介紹本實(shí)用新型，但是實(shí)施例不會(huì)構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。 在圖l-2中，換熱管內(nèi)置彈簧式換熱器，主要由殼體l、上下封頭(2、 11)、管板4、換 熱管8等組成，其中殼體的上下兩端分別經(jīng)由管板與上下封頭相連接，換熱管的上下兩端分 別固定在管板上，換熱管8入水口端面上安裝有彈簧懸架10，彈簧9一端懸掛在彈簧懸架10 上，彈簧9另一端屬自由端并擺放在換熱管8出水口附近，彈簧體直徑比換熱管內(nèi)徑小且布 置于換熱管的中心。彈簧9的剛性及共振頻率選擇，需參考管程中流體壓力脈動(dòng)值及脈動(dòng)頻 率，其遵循的原則是，振動(dòng)過(guò)程中滿足強(qiáng)度要求前提下盡可能使剛度值小，彈簧的共振頻率 與通過(guò)換熱管的流體壓力脈動(dòng)頻率一致或趨于一致，至少應(yīng)保證彈簧的共振頻率在流體壓力 脈動(dòng)頻率范圍內(nèi)；通過(guò)遵循上述2個(gè)原則，可以通過(guò)流體脈動(dòng)引起彈簧共振增強(qiáng)流體擾動(dòng)， 達(dá)到強(qiáng)化傳熱、抑制積垢和除垢目的。
殼程的流體由殼程入口 7進(jìn)入殼體后由殼程出口 5流出；管程的流體先由管程入口 3進(jìn) 入封頭2內(nèi)，在封頭2中進(jìn)入換熱管8后，再?gòu)膿Q熱管8中流出到另一端的封頭11中，最后 由管程出口 6流出；管程與殼程中流體流動(dòng)的方向如圖中箭頭標(biāo)示方向。
權(quán)利要求1、換熱管內(nèi)置彈簧式換熱器，包括有殼體(1)、上下封頭(2、11)、管板(4)和換熱管(8)，所述的殼體的兩端分別經(jīng)由管板與上下封頭相連接，換熱管的上下兩端分別固定在管板上，其特征在于，換熱管的內(nèi)部設(shè)置有一彈簧且布置于換熱管中心，彈簧的一端固定在換熱管入水口端面的彈簧懸架上，彈簧另一端屬自由端且擺放在換熱管的出水口附近。
2、 按權(quán)利要求1所述的換熱管內(nèi)置彈簧式換熱器，其特征在于所述的彈簧的共振頻率與 通過(guò)換熱管的流體壓力脈動(dòng)頻率一致或趨于一致。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種管殼式換熱器，具體的是涉及一種換熱管內(nèi)置彈簧式管殼換熱器，通過(guò)插入物擾動(dòng)強(qiáng)化技術(shù)以增強(qiáng)擾動(dòng)強(qiáng)化傳熱，包括有殼體、上下封頭、管板和換熱管，所述的殼體的兩端分別經(jīng)由管板與上下封頭相連接，換熱管的上下兩端分別固定在管板上，其特征在于，換熱管的內(nèi)部設(shè)置有一彈簧且布置于換熱管中心，彈簧的一端固定在換熱管入水口端面的彈簧懸架上，彈簧另一端屬自由端且擺放在換熱管的出水口附近。本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型在普通管殼式換熱器通過(guò)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)較好的強(qiáng)化傳熱和除垢效果，且不需要額外能量供給，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便。
文檔編號(hào)F28D1/053GK201429346SQ20092008352
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月21日
發(fā)明者喻九陽(yáng), 徐建民, 俠 楊, 雯 熊, 王成剛 申請(qǐng)人:武漢工程大學(xué)