[發明專利]換熱管以及插入件

無效

• 申請號: 201410208447.8
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103983136A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 肖楠;江華;劉弈兵;胡文超;吳啟明
• 申請（專利權）人: 北京京誠鳳凰工業爐工程技術有限公司;中冶京誠工程技術有限公司
• 主分類號: F28F1/40
• 分類號: F28F1/40
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林

技術領域

本發明涉及了一種管式換熱領域，尤其涉及了一種換熱管以及插入件。

背景技術

管式換熱器是一種通過換熱管進行換熱的設備。管式換熱器的工作原理一般為在換熱管內、外分別有一種換熱流體流動，而換熱管的壁面即為傳熱面。

根據對流理論，在換熱管內的對流換熱過程中有70～90％的傳熱熱阻集中于換熱管內靠近換熱管內壁的流體的層流底層中，因此破壞流體的層流底層能夠有效的減小熱阻和增大換熱管的傳熱能力。因此為了提高換熱管的換熱效率，本領域技術人員通常的做法是在換熱管內設置插入件。插入件在流體運動過程中可以起到一定的阻擋作用，即能夠對層流底層進行一定程度的破壞。

但是現有技術中，傳統的插入件仍然存在安裝不易、使用壽命短、換熱效率低等問題。

發明內容

目前工業上常用的插入件有紐帶式插入件和螺旋線圈插入件，兩者各有適用范圍和優缺點。紐帶式插入件制作簡單，安裝方便，使用壽命較長，但其換熱效率較低，僅能比光管的換熱效率提高不到20％。螺旋線圈插入件換熱效率較高，但其使用壽命不能保證。螺旋線圈僅能通過兩端固定在換熱管端頭，管內的螺旋絲沒有固定，由于螺旋絲直徑較小，在高流速流體的沖擊下極易斷裂，同時，活動的螺旋線圈加劇了其在換熱管內的磨損，令其使用壽命大大降低。

換熱流體在低雷諾數(低流速)時，紐帶式插入件的換熱效果比較明顯，高雷諾數(高流速)時，螺旋線圈插入件換熱效果比較明顯。而換熱器在工業上的應用要適用于各種高、低產量的工況，既要在高流速的換熱流體條件下達到最佳換熱效果，也要在低流速的換熱流體條件下達到最佳換熱效果。因此，這兩種插入件的各自最佳換熱狀態對應的流體流速范圍均較窄，無法適應各種復雜、頻繁更換工況條件下的最佳換熱的要求。

為了克服現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供了一種換熱管，其具有安裝容易、使用壽命長、換熱效率高的優點。

本發明的具體技術方案是：

一種換熱管，其特征在于：所述換熱管包括管體、容置于所述管體內的插入件，所述插入件包括紐帶以及環繞設置在所述紐帶外的螺旋線圈，所述螺旋線圈的外緣位于所述管體的內壁與紐帶之間，所述管體與所述紐帶相固定連接。

優選地，所述管體的端部固設有擋條，所述擋條與所述紐帶相固定連接，所述擋條在垂直于所述管體中心軸的截面呈十字形。

優選地，所述管體的中心軸、所述螺旋線圈的螺旋中心以及所述紐帶的扭轉軸相重合。

優選地，所述螺旋線圈與所述紐帶相焊接固定。

優選地，所述紐帶由多個紐帶單元連接形成，L為每個紐帶單元經過360°扭曲后的扭曲長度，所述螺旋線圈由多個線圈連接形成，h為螺旋線圈中相鄰兩個線圈之間的距離，L/h為5-50。

優選地，所述紐帶由鋼板扭曲而成，所述紐帶的扭曲比為3-10。

優選地，所述螺旋線圈的節距比為5-50。

一種插入件，其特征在于：它包括螺旋紐帶以及環繞設置在所述螺旋紐帶外的螺旋線圈。

優選地，所述紐帶呈螺旋狀。

本發明采用以上結構，具有以下優點：

本發明中換熱管以及插入件具有安裝容易、使用壽命長、換熱效率高等優點。

附圖說明

在此描述的附圖僅用于解釋目的，而不意圖以任何方式來限制本發明公開的范圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用于幫助對本發明的理解，并不是具體限定本發明各部件的形狀和比例尺寸。本領域的技術人員在本發明的教導下，可以根據具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實施本發明。

圖1顯示了本發明中插入件的結構示意圖。

圖2顯示了本發明中換熱管的結構示意圖。

圖3顯示了圖2中A向的結構示意圖。

圖4為圖2的B-B剖視結構。

以上附圖的附圖標記：1、插入件；2、螺旋線圈；3、紐帶；4、擋條；5、管體。

具體實施方式

結合附圖和本發明具體實施方式的描述，能夠更加清楚地了解本發明的細節。但是，在此描述的本發明的具體實施方式，僅用于解釋本發明的目的，而不能以任何方式理解成是對本發明的限制。在本發明的教導下，技術人員可以構想基于本發明的任意可能的變形，這些都應被視為屬于本發明的范圍。

參照圖1至圖2所示，本發明公開了一種插入件1，它包括紐帶3以及環繞設置在紐帶3外的螺旋線圈2。