[實用新型]一種內插間隔螺旋帶的換熱管

有效

• 申請號: 201520277687.3
• 申請日: 2015-04-30
• 公開（公告）號: CN204787980U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 賀運初;羅益平;周勁松;卿勝前;張海濤;婁桂全;張志文;韓忠貴
• 申請（專利權）人: 湖南眾合節能環保有限公司
• 主分類號: F28F1/00
• 分類號: F28F1/00;F28F9/24
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

技術領域

本實用新型涉及換熱設備，具體地說，涉及一種內插間隔螺旋帶的換熱管。

背景技術

由于能使各種換熱設備的效率提高、重量和體積減少，傳熱強化技術一直受到科技界和工業界的重視。

管式換熱器以管子作為傳熱元件，具有結構簡單、制造方便、適用性強、安全性高、選材范圍廣、處理能力大、更適合于高壓高溫下的能量轉換等特點，是一種應用最廣泛的工業換熱設備，占全部換熱器的70％左右。

在管內插入扭帶、靜態混合器、螺旋帶、螺旋線圈、螺旋彈簧等，可使流體在管內發生旋轉，增加流體的流動路徑，加強對流體邊界層的擾動，提高近壁區流體的湍流強度，促進邊界層流體和主流體的混合，從而有效地強化對流傳熱過程。

用一定寬度的薄金屬片，在預先車制出一定深度和一定節距的螺旋槽的芯軸上纏繞而成連續螺旋帶，或用塑料加工而成螺旋帶。

將與換熱管長度相同或略短的連續螺旋帶插入換熱管內，可以使換熱管內近壁區流體產生旋轉，并使流體周期性地在螺旋凸出物區域受到擾動，在近壁區中出現高流速和高湍流強度，因此能夠保持較高的傳熱強度，這是強化單相流體傳熱的一種有效方法。由于管內螺旋帶結構簡單、性能穩定、易于裝拆和維修、不需改變傳熱面形狀等優點,特別適合于原有設備挖潛改造，也適用于新設備的設計制造。

然而，在換熱管內插入連續螺旋帶的強化傳熱方法的缺點是流體輸送功耗相當大，強化傳熱的綜合性能不佳，即PEC值不高。

實用新型內容

(一)要解決的技術問題

本實用新型的目的是提供一種材料消耗量較小，可在較低的管內流體阻力條件下獲得較高的傳熱效率，綜合傳熱性能較好即PEC值較高的內插間隔螺旋帶換熱管，解決內插連續螺旋帶的換熱管流體輸送功耗大，強化傳熱的綜合性能不佳的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種內插間隔螺旋帶的換熱管，所述換熱管主要由管體和至少2個短螺旋帶組成，相鄰短螺旋帶之間保持0.5-8d的軸向間距，d為管體內徑。

相鄰兩個短螺旋帶的旋向可以相同，也可以相反。

作為優選，相鄰短螺旋帶之間保持2.5d的軸向間距。

進一步地，所述短螺旋帶的寬度h與管體內徑d的比值為h/d＝0.15～0.45，優選為0.3。

更進一步地，所述短螺旋帶的長度為0.5-4H，H為螺旋帶的全節距。

作為優選，所述短螺旋帶的長度為H。

所述短螺旋帶之間用至少一根細桿點焊連接，或者所述短螺旋帶焊接或粘接在換熱管內壁上。

所述細桿的材料為金屬或塑料。

(三)有益效果

本實用新型提供的內插間隔螺旋帶的換熱管，管內間隔排列的每個短螺旋帶起到了旋流激發器的作用，流體在換熱管內經過一個短螺旋帶就形成螺旋流，提高有效傳熱溫差與管側傳熱系數，之后，螺旋流依靠流體自身的運動慣性在兩個短螺旋帶的間隔中間形成自旋流，繼續發揮增強傳熱作用。這種自旋流的旋流強度沿著流動方向逐漸衰減，有效傳熱溫差緩慢變小，流體在經過下一個短螺旋帶時又再形成螺旋流，流體沿流動方向周期性地重復所述螺旋流與自旋流的過程。短螺旋帶之間的自旋流會破壞速度和熱邊界層，選擇恰當的短螺旋帶間距來布設間隔螺旋帶，其強化傳熱效果可以優于連續螺旋帶。由于每個短螺旋帶下游有一段空管，不存在因為流體沖刷螺旋帶形成的摩擦阻力和形體阻力，從而使流體阻力比插入連續螺旋帶的小得多，可在較低的管內流體阻力條件下獲得較高的傳熱效率。

間隔螺旋帶的材料消耗量比連續螺旋帶小，可在較低的管內流體阻力條件下獲得較高的傳熱效率，強化傳熱的綜合性能較好，即PEC值較高。

附圖說明

圖1為本實用新型所述內插間隔螺旋帶換熱管(短螺旋帶焊接或粘接在換熱管內壁上)的主視方向的示意圖；

圖2為本實用新型所述內插間隔螺旋帶換熱管的左視方向的示意圖。

圖3為本實用新型所述內插間隔螺旋帶換熱管(短螺旋帶之間用細桿點焊連接)的主視方向的示意圖。

圖中，1：管體；2：短螺旋帶；3：細桿。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

實施例1