[實用新型]內置螺紋散熱管及其專用內置工具

無效

• 申請號: 200720089723.9
• 申請日: 2007-03-19
• 公開（公告）號: CN201096471Y
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 張旦聞;孫娟;趙秀亭
• 申請（專利權）人: 張旦聞
• 主分類號: F28F13/12
• 分類號: F28F13/12
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 田云紅

技術領域

本實用新型屬于熱交換的散熱管技術領域，主要涉及的是一種內置螺紋散熱管及其專用內置工具。適應于在中高壓力大紊流，低阻力的環境中使用。

背景技術

公知的螺紋式散熱管在進行熱交換時，可使進入其內的液體介質作螺旋運動，從而提高介質的對流換熱系數，較直管傳熱系數值高2～4倍。同時由于流體的湍流特性，使得流體中的微粒難以沉積結垢、阻力小。目前螺紋管的制造方法主要有滾壓法。由于用該方法產生的螺紋槽受工藝限制不能太深且局部加工硬化和應力集中現象在彎管過程中被進一步放大，在高壓環境直接影響到散熱管的疲勞壽命和安全可靠性。

專利公開的在散熱管中內置螺旋彈簧是以除垢為主要目的，內置的螺旋彈簧與管壁為間隙配合，彈簧在液體介質的作用下自由旋轉和軸向竄動，使得流體中的微粒難以沉積結垢，起到除垢的作用。但其對液體介質的擾動是以消耗流體動能為代價，由此降低了流體的運動速度、增加了阻力、使壓縮能耗上升，影響熱系效率。

對于中高壓散熱器產品人們看重其散熱效率的同時更強調安全可靠性。各類變截面的換熱管(螺紋管、波紋管)須采用管外壓力平衡裝置降低對管壁的壓力，其設備成本及維護費用高，體積龐大。

發明內容

本實用新型的目的在于彌補現有技術的不足，提出一種內置螺紋散熱管及其專用內置工具。解決在中高壓環境下散熱管散熱效率與可靠性之間的矛盾。使散熱管具有大紊流效應的同時又保持光管的原始強度。

為達到此目的，本實用新型采取的技術方案是：在光管內放置鋼絲彈簧，該鋼絲彈簧與光管內壁為過盈配合。

本實用新型設置的專用放置彈簧鋼絲的工具為一螺桿芯軸，在芯軸的外圓周上設置有螺紋牙。

本實用新型利用螺旋彈簧將管內壁分隔成足夠深的螺旋槽，使彈簧與管內壁的過盈配合，并保持準確螺旋線形狀以達到良好的紊流效果。避免了滾壓加工的壁厚變化以、局部加工硬化和應力集中現象。運行過程中，液體介質在螺旋槽中的螺旋運動不斷得到強化并波及到流體介質的中心區域。流體與管壁的相對速度不斷加大，流阻減小導致壓縮能耗降低，結垢現象也能得到抑制。彈簧絲截面形狀和尺寸大小對流體的渦流增速效應有直接的影響，依據工況不同，對螺旋槽參數優化，得到最大換熱效率。在離心力的作用下管內壁上的氣泡被液體置換到中心區域，使液體介質與管壁充分熱交換，避免了氣隔的發生，使換熱效率得到提高。設置的專用內置工中用用芯軸帶動內置螺旋彈簧壓入管中，并保持原始彈簧形狀，芯軸隨即螺旋退出完成裝配過程。通過試驗研究換熱效率可提高5％-20％。其應用范圍包括管殼式，容積式，套管式，蛇管式，翅片(螺紋)管式、熱管式換熱器和空冷器，全焊接結構的板式與板殼式換熱器。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的彈簧鋼絲截面為圓形的結構示意圖；

圖3是本實用新型的彈簧鋼絲截面為梯形的結構示意圖；

圖4是本實用新型的彈簧鋼絲截面為矩形的結構示意圖；

圖5是本實用新型的彈簧鋼絲截面為鋸齒形的結構示意圖；

圖6是本實用新型內置彈簧鋼絲工具結構示意圖；

圖7是本實用新型抽取工具的結構示意圖；

圖中：1、光管，2、彈簧鋼絲，3、螺紋牙，4、螺桿芯軸。

具體實施方式

結合附圖，給出本實用新型的實施例如下；

如圖1所示：本實施例在耐高壓的光管1內設置彈簧鋼絲2，該鋼絲彈簧與光管1內壁為過盈配合，彈簧鋼絲2的螺距在光管1內壁被形成的螺旋槽即構成螺紋式散熱管。彈簧鋼絲2的直徑，螺距，螺旋角以及簧絲截面形狀可依據介質的黏度，流速等因素確定。其截面形狀可設計為圓形，梯形，矩形，鋸齒形等(如圖2-5所示)。

如圖6結合圖7所示：本實用新型設置的專用放置彈簧鋼絲2的工具為一螺桿芯軸4，在芯軸4的外圓周上用焊接或螺紋加工方式制出螺紋牙3。該螺紋牙3的最大直徑與光管1內壁為間隙配合。使用時，將彈簧鋼絲2繞制在螺桿芯軸4上，由螺桿芯軸4的螺紋牙3帶動彈簧2以過盈的形式壓入光管1中。待彈簧2全部壓入后，旋轉螺桿芯軸4使其由光管1中旋轉退出，完成彈簧裝配過程。