[發(fā)明專利]內螺旋換熱管

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710024175.6
• 申請日: 2007-07-18
• 公開（公告）號: CN101101187A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發(fā)明（設計）人: 包繼忠
• 申請（專利權）人: 無錫錫州機械有限公司
• 主分類號: F28F1/40
• 分類號: F28F1/40;F28F13/12;F28F19/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發(fā)明屬于一種換熱設備，具體地說是一種內部設置螺旋通道的換熱管。

背景技術

在家用型換熱器中，常用的換熱設備有間壁掛式換熱器、混合式換熱器、蓄熱式換熱器等3種類型。其中尤以間壁掛式換熱器最為常見，一般這種換熱器包括冷卻水箱與板式換熱器。

板式換熱器是20世紀70年代開發(fā)使用的高效換熱設備。是由一組金屬薄板(通常為鈦板)之間襯以墊片并用框架夾緊組裝而成，冷、熱流體分別在板片兩側流過，通過板片進行換熱。板片厚度為0.5～3mm。由于板片壓制成各種波紋形狀，既增加了剛度，又使流體分布均勻，加強湍流，故而傳熱系數(shù)較高。但是板式換熱器仍然存在以下問題：①由于流體中夾帶大量的細晶堿，導致板式換熱器結疤淤塞非常嚴重，致使系統(tǒng)阻力大，換熱效率低；②板式換熱器酸洗、檢修、清理工作量大，且檢修費用高；③由于流體腐蝕沖刷嚴重，導致板式換熱器壽命降低。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種內螺旋換熱管，以提高換熱器的換熱效率，延長換熱器的使用壽命。

按照本發(fā)明提供的技術方案，在管體的內部中央設置沿軸向的貫通孔，在管體內、貫通孔的周圍分布若干同樣沿軸向的螺旋通孔。

螺旋通孔以螺旋狀繞在貫通孔的周圍。在管體的端部沿管體的周向設置環(huán)形凹槽，在環(huán)形凹槽內設置若干環(huán)形的散熱片，在相鄰兩塊散熱片之間形成環(huán)形的溝槽。

本發(fā)明的優(yōu)點是：在內螺旋換熱管上均勻地設置了若干螺旋通孔后，不僅可防止流體短路、增加流體速度，而且還可以迫使流體按規(guī)定路徑流通，使流體在換熱管中的路程增加。在截面積相同的狀況下，路程增加，就意味著增加了散熱面積，散熱面積增加，那么交換的熱量也增多了。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構圖。

圖2為對流傳熱時沿熱流方向的溫度分布情況示意圖。

具體實施方式

如圖1所示：在管體6的內部中央設置沿軸向的貫通孔2，在管體6內、貫通孔2的周圍分布若干同樣沿軸向的螺旋通孔1。螺旋通孔1以螺旋狀繞在貫通孔2的周圍。在管體6的端部3沿管體6的周向設置環(huán)形凹槽，在環(huán)形凹槽內設置若干環(huán)形的散熱片5，在相鄰兩塊散熱片5之間形成環(huán)形的溝槽4。圖1中的3為管體6的端部。

在換熱系統(tǒng)中采用1臺管體6的直徑與長度為φ76mm×380mm，螺旋通孔1的螺距為2.7～3.4轉/1000mm的內螺旋換熱管換熱器(換熱面積為8.99m²)來代替原設計的板式換熱器，經(jīng)過試驗，內螺旋換熱管換熱器顯示出了其優(yōu)越的節(jié)能性能。

1、內螺旋換熱管的結構特點。

1)熱效率高。由于換熱管的管體1采用內螺旋結構，螺旋通孔1內的流道截面是不變的，但其流通的路徑是彎曲螺旋型，造成流體在換熱管中的路徑變長，根據(jù)螺距和螺旋通孔1的直徑便可知道流體在換熱管中所流過的距離是普通直管式的2～3倍。同時，路徑為螺旋型，在流速很低的情況下也始終處于輕微湍流狀態(tài)，難以形成層流，使對流傳熱的主要熱阻被有效地克服，管內外傳熱被同時強化，因而傳熱系數(shù)很高，一般為直管式的2～3倍。

2)防垢能力強。由于螺旋通孔1內的流體有湍流，使流體中的微粒難以沉積結垢，即使有少量污垢生成，由于內螺旋換熱管上存在管體內外溫差應力而產生的應變，使具有彈性特征的螺旋換熱管曲率發(fā)生微觀變化，從而使內螺旋換熱管有自然防垢和自然除垢的能力。介質在內螺旋換熱管內外傘型分流器的作用下，將輸送進來的高速流體均勻的分配到內螺旋換熱管四周的螺旋通孔1中，減少了水流的沖擊，保持了換熱器的平衡。

3)內螺旋換熱管的柔性加工，在溫差和壓差較大的場合下具有自我補償能力，可大大降低側板和型材的應力，不易拉脫、泄漏。

4)采用優(yōu)質的鋁材料，設備抗腐蝕能力高，設備使用壽命長。體積小，占地面積小，運行維護費用低。獨特的冷擠壓成形工藝，沒有強烈形變，無晶間缺陷，應力分布均勻。

2、內螺旋換熱管的傳熱特點。

1)傳熱原理。