專利名稱：異形凹槽旋流管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種高效傳熱管，主要用作強(qiáng)化型管殼式換熱器的傳熱管，屬于熱力機(jī)械裝置。
廣泛用于石油、化工、動(dòng)力和輕工等工業(yè)領(lǐng)域中的管殼式換熱器，其主要傳熱元件為不同直徑和材質(zhì)的管子，例如普通的銅管、鋼管等，統(tǒng)稱為光滑管。這種光滑管的單相介質(zhì)對(duì)流放熱系數(shù)較低，越來(lái)越不能滿足實(shí)際需要。因此，近年來(lái)，為了增強(qiáng)傳熱，國(guó)內(nèi)、外正在大力開展強(qiáng)化型傳熱管的研究。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種高效能的強(qiáng)化型傳熱管，使管殼式換熱器的效率大幅度提高，既可節(jié)約大量金屬管材，降低設(shè)備的成本，又可充分利用低品位熱能節(jié)約能源。
本實(shí)用新型的上述目的由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)管體的內(nèi)、外壁上開內(nèi)螺旋凹槽與外螺旋凹槽，凹槽的形狀為碟形、勺形、W形及毛刺勺形，異形凹槽旋流管結(jié)構(gòu)參數(shù)按最佳匹配設(shè)計(jì)。
異形凹槽旋流管具有以下優(yōu)點(diǎn)1.優(yōu)異的傳熱性能用于水－水傳熱時(shí)，總傳熱系數(shù)K值比普通光管可提高40％～80％；油－水傳熱時(shí)，傳熱系數(shù)K可提高1.5～3.5倍。
用于管外冷凝傳熱(水平放置)時(shí)，給熱系數(shù)可比普通光管提高0.8～1.2倍。
2.機(jī)械強(qiáng)度與普通光管相同例如，紫銅旋流管在70個(gè)大氣壓下，無(wú)微小變形；鋼質(zhì)旋流管在150個(gè)大氣壓下無(wú)變形。
3.積垢(水垢、灰垢等)比普通光管減輕。
4.應(yīng)用較廣泛。可用于各類管殼式換熱器和鍋爐傳熱管等。如管式空氣予熱器、冷卻器和冷凝器及蒸發(fā)器等，可使設(shè)備的總傳熱面積節(jié)約25％～30％。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由附


圖1～6給出。
圖1為碟形凹槽旋流管主視圖。
圖2為碟形凹槽旋流管側(cè)視圖。
圖3為W形凹槽的形狀示意圖。
圖4為碟形凹槽的形狀示意圖。
圖5為勺形凹槽的形狀示意圖。
圖6為毛刺勺形凹槽的形狀示意圖。
圖中主要結(jié)構(gòu)為內(nèi)螺旋凹槽1、外螺旋凹槽2、管體3。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型加以詳細(xì)說(shuō)明。
這種異形凹槽旋流管包括管體3、管體的內(nèi)壁與外壁上開內(nèi)螺旋凹槽1和外螺旋凹槽2，內(nèi)、外螺旋凹槽的形狀為碟形、勺形及毛刺勺形；或外壁凹槽為W形、內(nèi)壁凹槽為碟形。如
圖1～6所示。異形凹槽旋流管的內(nèi)、外壁上具有螺旋式異形凹槽，使靠近管壁的部分流體，在螺旋槽紋的引導(dǎo)下，順槽旋轉(zhuǎn)流動(dòng)；而沿壁面軸向流動(dòng)的部分流體，受到螺旋槽紋凸起周期性地?cái)_動(dòng)。這兩方面因素的共同作用，使管內(nèi)、外兩側(cè)的傳熱都得到了增強(qiáng)。
異形凹槽旋流管結(jié)構(gòu)參數(shù)的最佳匹配設(shè)計(jì)為P／d1＝0.38～0.57e／d1＝0.038～0.044θ＝67.5°～76°(適用于“W”形凹槽)20°～30°(適用于勺形凹槽)θ’＝5°～10°P’＝P／3 e’＝0.1－0.02
以上式中P——螺距，毫米；d1——圓管內(nèi)直徑，毫米；e——螺旋凹槽深度，毫米；θ——凹槽傾角。
異形凹槽旋流管采用無(wú)芯扎制技術(shù)生產(chǎn)。管材為銅、鋁兼可，也可以用無(wú)縫鋼管扎制。
權(quán)利要求1.一種異形凹槽旋流管，其特征在于包括管體，管體的內(nèi)、外壁上開內(nèi)螺旋凹槽和外螺旋凹槽。
2.如權(quán)利要求1所述的異形凹槽旋流管，其特征在于管體的內(nèi)、外壁上所開的內(nèi)螺旋凹槽和外螺旋凹槽為碟形、勺形及毛刺勺形；或外壁凹槽為W形，內(nèi)壁凹槽為碟形，異形凹槽旋流管結(jié)構(gòu)參數(shù)的最佳匹配設(shè)計(jì)為P／d1＝0.38～0.57e／d1＝0.038～0.044θ＝67.5°～76°(適用于W形及碟形凹槽)20°～30°(適用于勺形及毛刺勺形凹槽)θ’＝5°～10°P’＝P／3e’＝0.1－0.02其中P——螺距；d1——管內(nèi)直徑；e——螺旋凹槽深度；θ——凹槽傾角。
專利摘要一種異形凹槽旋流管，管體的內(nèi)、外壁上開有內(nèi)螺旋凹槽和外螺旋凹槽，凹槽的形狀為碟形、勺形、W形及毛刺勺形。異形凹槽旋流管結(jié)構(gòu)參數(shù)為最佳匹配設(shè)計(jì)。該管為高效能傳熱管，可用作各種管殼式換熱器的傳熱管，使傳熱系數(shù)大幅度提高，既可節(jié)約大量金屬管材，降低設(shè)備的成本，又可充分利用低品位熱能，節(jié)約能源。這種旋流管還可用作鍋爐傳熱管，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。
文檔編號(hào)F28F1/42GK2158068SQ9321322
公開日1994年3月2日 申請(qǐng)日期1993年5月22日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月22日
發(fā)明者姚仲鵬, 楊英俊, 王化生 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)