[發明專利]采用旋流片支撐的矩形管束換熱器及其強化傳熱方法

無效

• 申請號: 200710029118.7
• 申請日: 2007-07-11
• 公開（公告）號: CN101086427A
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發明（設計）人: 鄧先和;何兆紅;周亮
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F28D1/03
• 分類號: F28D1/03;F28F9/24;F28F13/12
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

1、采用旋流片支撐的矩形管束換熱器，包括筒體(5)、置于筒體(5)內且沿筒體軸向的若干個寬度不一且相互平行的矩形管束(4)、置于矩形管束(4)兩端的管板(2)、與兩端管板(2)相連的上下封頭(1、9)及換熱器管程與殼程的進出接口(10、12、3、11)，管程的進出接口(10、12)與上下封頭(1、9)連接，殼程的進出接口(3、11)與筒體(5)連接，其特征在于：在矩形管束(4)的管內沿軸向與橫向大致均勻間隔分置旋流片(8)，旋流片(8)的中心線與矩形管束(4)的中心線方向一致，相鄰的旋流片(8)的旋向相反，在矩形管束(4)的管與管之間也沿軸向與橫向大致均勻間隔分置旋流片(8)。

2、根據權利要求1所述的換熱器，其特征在于：所述旋流片(8)為片狀短扭帶。

3、根據權利要求2所述的換熱器，其特征在于：所述旋流片(8)的扭角為180～360度，旋流片(8)的扭率為1.5～10。

4、根據權利要求1至3任一項所述的換熱器，其特征在于：管內的旋流片(8)與矩形管束(4)的兩內壁相接觸，管與管之間的旋流片(8)與相鄰的矩形管束(4)的外壁相接觸。

5、根據權利要求1所述的換熱器，其特征在于：所述旋流片(8)在橫向之間用薄扁鋼(7)連接構成一組組橫向旋流片組，在同一軸向上的橫向旋流片組用若干根定位拉桿(6)固定。

6、根據權利要求1所述的換熱器，其特征在于：所述矩形管束(4)由兩塊兩側封閉的平行板面構成，兩板之間相隔一定的板間距；平行板面為光滑板面或帶周期性凹凸粗糙肋面的板面，所述凹凸粗糙肋面為縮放形的折線肋面或波浪形的曲線肋面，肋面的粗糙高度為所述板間距的1％～20％。

7、根據權利要求1所述的換熱器，其特征在于：所述矩形管束(4)的間距為10mm～100mm。

8、根據權利要求7所述的換熱器，其特征在于，所述旋流片(8)在橫向的間距為1.2～12倍矩形管束(4)的間距，在軸向的間距為3～60倍矩形管束(4)的間距。

9、權利要求1—8之一所述換熱器實現強化傳熱的方法，其特征在于，流體在矩形管束(4)的管內或管間每經過一組橫向旋流片組時，形成若干平行且相互獨立的螺旋流，之后，螺旋流依靠流體自身的運動慣性在兩組橫向旋流片組的間距中保持自旋流并逐漸衰減，流體經過下一組橫向旋流片組時，又再形成螺旋流，流體沿流動方向重復所述螺旋流與自旋流的過程，流體螺旋流與自旋流使得流體在傳熱邊界層的流動速度提高，有效地強化了流體的對流傳熱。