[實(shí)用新型]一種針翅套管型強(qiáng)化傳熱元件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220195575.X
• 申請(qǐng)日: 2012-05-03
• 公開（公告）號(hào): CN202614040U
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閻昌琪;石帥;丁銘;王佳卓;陳哲雨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): F28D7/10
• 分類號(hào): F28D7/10;F28F13/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及的是一種強(qiáng)化傳熱技術(shù)領(lǐng)域的傳熱元件。

背景技術(shù)

強(qiáng)化傳熱主要有三種方法：增大平均溫差以強(qiáng)化傳熱、增加單位體積內(nèi)傳熱面積以強(qiáng)化傳熱和提高對(duì)流換熱系數(shù)以強(qiáng)化傳熱。其中增大平均溫差的方法主要通過改變冷熱流體進(jìn)口溫度與流體流動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)，但這種方法通常由于生產(chǎn)要求及經(jīng)濟(jì)性的限制而不易實(shí)現(xiàn)，所以增加單位體積內(nèi)傳熱面積與提高對(duì)流換熱系數(shù)為強(qiáng)化傳熱的主要研究方向。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)強(qiáng)化傳熱技術(shù)做了大量研究，發(fā)明了很多強(qiáng)化傳熱元件，對(duì)熱工技術(shù)做出了很大貢獻(xiàn)，名稱為“一種針翅管”的專利文件(專利申請(qǐng)?zhí)枺?6209163.4)中，提供了一種針翅管，其基管外有許多長、短圓桿狀針翅，等間距地沿周向和縱向交錯(cuò)或順序排列，且呈傾斜角或垂直地焊于基管上，對(duì)流體能起強(qiáng)烈的擾動(dòng)作用，增加流體的湍流度，但是此種強(qiáng)化傳熱元件上的針翅與基管之間存在接觸熱阻，對(duì)傳熱產(chǎn)生不利影響。專利號(hào)為00220040.6的專利申請(qǐng)文獻(xiàn)提供了一種“針翅管熱交換器”，其中提到的新型針翅管，是由光管經(jīng)過切削加工制成的，消除了針翅與基管之間的焊接接觸熱阻，但制成換熱器時(shí)，存在安裝不便、流量分配不均等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供傳熱系數(shù)高、單位體積內(nèi)傳熱面積大、結(jié)構(gòu)簡單、無流動(dòng)死區(qū)的一種針翅套管型強(qiáng)化傳熱元件。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型一種針翅套管型強(qiáng)化傳熱元件，其特征是：包括雙通路接頭、凹槽套管、針翅管，雙通路接頭包括兩個(gè)、分別連接針翅管的兩端，針翅管具有內(nèi)部通道，雙通路接頭上與針翅管的連接部分插入針翅管內(nèi)部通道，凹槽套管套在針翅管的外面；所述的雙通路接頭包括第一通道和第二通道，第一通道連通由針翅管和凹槽套管組成的環(huán)隙，第二通道連通針翅管的內(nèi)部通道。

本實(shí)用新型還可以包括：

1、所述的針翅管上的針翅呈斷續(xù)式。

2、凹槽套管上設(shè)置凹槽，所述的凹槽位置與針翅管的無針翅區(qū)對(duì)應(yīng)。

3、所述的凹槽的個(gè)數(shù)為8個(gè)。

4、所述的凹槽套管兩端為斜面形狀、分別套在兩個(gè)雙通路接頭外面。

本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)在于：

1、傳熱性能優(yōu)越。針翅管的二次擴(kuò)展表面大大增加了針翅套管型強(qiáng)化傳熱元件單位體積內(nèi)的傳熱面積，其針翅可以有效破壞流體的邊界層，增加流體的湍流度，大大提高針翅側(cè)的換熱系數(shù)；凹槽套管可以將流體限制在其與針翅管之間的環(huán)隙內(nèi)流動(dòng)，對(duì)內(nèi)外流體起擾動(dòng)作用，有利于傳熱的強(qiáng)化；采用具有特殊構(gòu)造的雙通路接頭，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)凹槽套管與針翅管之間環(huán)隙內(nèi)流體的雙面換熱，大大提高換熱效果。

2、結(jié)構(gòu)合理、無旁通漏流。凹槽套管與針翅管之間的環(huán)隙結(jié)構(gòu)可以更加合理的分配介質(zhì)的流動(dòng)，限制流體的流動(dòng)范圍，使針翅對(duì)流體進(jìn)行充分的擾動(dòng)，無旁通漏流，大大減小了傳熱與流動(dòng)死區(qū)，使換熱更加均勻有效。

3、安全可靠、使用壽命長。凹槽套管上巧妙的凹槽設(shè)計(jì)，能固定其內(nèi)部的針翅管，防止流體流動(dòng)時(shí)引發(fā)針翅管振動(dòng)，避免針翅管撞擊凹槽套管內(nèi)壁而造成針翅損壞。

4、在應(yīng)用于換熱器的制造時(shí)，這種針翅套管型強(qiáng)化傳熱元件具有以下優(yōu)點(diǎn)：

a.由于采用了特殊構(gòu)造的雙通路接頭，針翅套管型強(qiáng)化傳熱元件與管板相連處的直徑可根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行改變，實(shí)現(xiàn)傳熱管密集排布的同時(shí)又能使管板的開孔間距滿足要求，使制成的換熱器結(jié)構(gòu)緊湊、單位體積內(nèi)的傳熱面積大；

b.這種針翅套管型強(qiáng)化傳熱元件可以通過雙通路接頭使一種流體同時(shí)流入針翅管內(nèi)部與凹槽套管外部，實(shí)現(xiàn)對(duì)凹槽套管與針翅管之間環(huán)隙內(nèi)流體的雙面換熱，大大提高了換熱效果，這與其他換熱器在實(shí)現(xiàn)相同功能時(shí)相比，節(jié)省了法蘭接管等結(jié)構(gòu)部件，使換熱器的制造與安裝更加簡單，經(jīng)濟(jì)效益提高；

c.在凹槽套管的外側(cè)凹槽處可以添加拉筋或支撐條等結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)針翅套管型強(qiáng)化傳熱元件的支撐與定位，使這種強(qiáng)化傳熱元件不易因運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)而導(dǎo)致?lián)p壞，延長換熱器的使用壽命；

d.安裝方便，針翅套管型強(qiáng)化傳熱元件外側(cè)無突起，各傳熱元件安裝無阻礙，便于換熱器的整體安裝，經(jīng)濟(jì)效益高，非常適用于實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的A-A方向剖面圖；

圖3是圖2I處雙通路接頭與針翅管連接的局部放大圖；

圖4是雙通路接頭與凹槽套管連接示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本實(shí)用新型做更詳細(xì)地描述：