[發明專利]一種變螺距的螺紋金屬管

無效

• 申請號: 200810063560.6
• 申請日: 2008-06-19
• 公開（公告）號: CN101349521A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: 沈衛立
• 申請（專利權）人: 杭州沈氏換熱器有限公司
• 主分類號: F28F1/08
• 分類號: F28F1/08;F28F1/10;F16L9/06
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司
• 代理人: 俞潤體

技術領域

本發明涉及一種金屬管，尤其涉及一種應用在套管換熱器、同軸換熱器以及鍋爐行業中的變螺距螺紋金屬管。

背景技術

隨著社會的向前發展，如今換熱器廣泛應用于鍋爐、空調、化工、電子等行業。換熱器的材質也多種多樣，如銅、鈦、不銹鋼、銅鎳合金、鋁、銅鋁復合管等。大部分的換熱器采用結構簡單、加工方便的銅管作為換熱元件，但單位面積的換熱效率低、制造成本高。近年來，出現了滾花、螺紋、褶皺等強化表面來提高換熱性能，如中國專利：“螺旋波紋金屬管(CN2837760)”，但加工工藝繁瑣，生產成本高。而且現在生產出來的波紋管都屬于恒定螺距的波紋管，不能根據在管體內流動的液體情況來改善換熱性能，從而使得單位面積的換熱效率還不是很高。

發明內容

本發明主要是提供了一種能夠根據流體在管體的內部和表面的流動速度和壓力場的分布而變化螺距，從而熱交換效率高的金屬管；解決現有技術所存在的單位面積的熱交換效率低，成本高的技術問題。

本發明同時還提供了一種管材結構穩定，使用壽命長的變螺距金屬管；解決現有技術中存在的管材安全性能不高的技術問題。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種變螺距螺紋金屬管，包括管端和置于兩個管端之間的波紋段管體，兩個管端之間的波紋段金屬管體上的波紋為螺旋狀，所述的螺旋狀的波紋段的螺距是變化的，所述的螺距的變化是根據流體在管體內部和表面流過的速度場和壓力場變化的。螺距不是恒定大小，而是根據流體在管體內外流動的速度場和壓力場變化的，從而使得在流體流動過程中出現湍流狀態或者流速變化時，流體溫度瞬時混合均勻，增強了換熱效果，提高了單位面積的換熱效率。

波紋段管體有兩條以上螺旋槽的螺紋，是稱為多頭螺紋。沿螺旋槽旋轉一周所前進的距離，稱為螺紋金屬管的螺距。

波紋段管體的螺距變化可以為以下幾種：

其中一種是：所述的波紋段管體的螺距由一端到另一端是由小到大逐漸變化的。

另一種是：所述的波紋段管體的螺距由一端到另一端是由大到小再到大逐漸變化的。

再一種是：所述的波紋段管體的螺距由一端到另一端是由小到大再到小逐漸變化的。

當然上述的變化情況也可以是波紋段管體中的一段的變化情況，整個波紋段是上述一段的重復變化連接成一體的，螺距的變化原則始終是根據流體在管體內外流動的速度場和壓力場變化，最大程度的提高換熱系數。壓力場和速度場的數值是可以根據外部測壓測速儀器中直接測得的。根據測得的數據來確定螺距的變化規則。

作為優選，所述的螺距的變化范圍為25mm-120mm，螺紋的切線與管體橫截面的夾角α為15°-45°，螺紋的深度H為3mm-12.5mm，螺紋的頭數為2-12頭。螺距的變化帶動螺紋夾角的變化，由于管體材料的伸縮極限，角度太小，管材容易變形破裂，角度太大，換熱面積減小，金屬消耗量大。上述螺距、螺紋夾角、螺紋深度的變化范圍能在滿足提高散熱系數的基礎上，管材的使用壽命更長，金屬消耗量小。

作為優選，所述的管體為由銅、鈦、鋼、不銹鋼、銅鎳合金、鋁、銅鋁復合管等金屬材料制成的。材料的選擇根據應用的可以變化選擇不同的金屬材料。

因此，本發明的變螺距螺紋金屬管，具有下述特點：金屬管的波紋段的波紋呈螺旋狀，且螺距是可以變化的，變化的規則是根據在管體內外流動的流體的速度場和壓力場的分布變化的，使得流體溫度瞬時混合均勻，增強了換熱效果；螺距變化的參數在保證提高換熱系數的同時，延長管體的使用壽命。

附圖說明：

圖1是本發明的一種變螺距的螺紋金屬管的波紋段立體示意圖。

圖2是圖1的端面示意圖。

圖3是本發明的一種變螺距的螺紋金屬管的示意圖。

具體實施方式：

下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。

實施例1：

如圖1和2和3所示，一種變螺距的螺紋金屬管，金屬管是采用銅質材料制成。金屬管包括管端1和置于兩個管端之間的波紋狀管體2，管體2的外圓周表面的波紋呈螺旋狀，管體2的外徑為30mm，管壁厚為0.5mm。波紋段管體2的螺距是變化的，由管體2的一端到另一端的螺距由25mm到70mm不斷遞增的，螺紋的夾角α隨著螺距的遞增而變化，由15°到30°不斷遞增，螺紋的深度H為3mm，螺紋的頭數為2。變螺距的螺紋管的螺紋角度變化，和調節流體流動速度以便流體更好的混合，達到較高換熱系數的目的。

實施例2：