[實用新型]一種方形的針翅復合管滑油冷卻器

有效

• 申請號: 201520673012.0
• 申請日: 2015-09-01
• 公開（公告）號: CN205002637U
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 閻昌琪;孫朋朋;丁銘;沈亞杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F28D7/16
• 分類號: F28D7/16;F28F13/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及的是一種管殼式換熱器。

背景技術

滑油冷卻器是電廠、船舶等領域中常用的一種重要設備，廣泛應用于動力、核能、化工、制冷、機械等工業領域。但是目前船用滑油冷卻器一般采用光管作為換熱元件，存在著傳熱效率低、體積大的缺點，這就要求進行合理的設計研究，制造出高效的滑油冷卻器，使之節省資金、能源、金屬消耗和所占的空間。近幾十年來，各種工業飛速發展，火箭、航空、航天等工程設備因空間及動力有限，更需要采用尺寸小、質量輕的緊湊式換熱器。在船用核動力裝置中，換熱設備占據了動力裝置總重量和尺寸的一半以上，在艦船有限的空間內采用強化傳熱技術實現換熱設備的小型化不僅可以改善船上人員的工作環境，還可以改善設備安裝和維修的條件。另外，艦船在海洋中的運行條件和一些特殊的需要也要求具有高效、小型的動力裝置。因此通過強化傳熱實現換熱設備小型化對整個船用核動力裝置的小型化起著非常重要的作用。

在高效換熱器領域中，現有的管殼式滑油冷卻器換熱元件一般包括光管和針翅管。其中光管傳熱效率低下，使得整個換熱器設備占用體積龐大，不符合高效節能要求。而針翅管對于高粘性的流體具有強烈的擾動作用，可以有效破壞高粘度液體流動時在邊界形成的粘性底層，使高粘性流體在低雷諾數下呈現紊流狀態，具有良好的強化傳熱效果。但是很多情況下換熱器對管束的材質有特殊的要求，比如換熱器管程工質多為海水等，目前船舶等領域多采用鈦材作為換熱器的管材，為了防止和其他海水冷卻設備產生電化學腐蝕，要求接觸海水的部分必須為相同材質。針翅管主要起到強化油側傳熱的作用，但是現有工藝用鈦還加工不出針翅，因此迫切需要實用新型一種既耐腐蝕、與其他設備相容又能加工出針翅的傳熱管，并制成換熱器。

發明內容

本實用新型的目的在于提供既能保證在減小換熱器體積、提高換熱效率的同時，又能滿足滑油冷卻器管程流體對管束特殊材料要求的一種方形的針翅復合管滑油冷卻器。

本實用新型的目的是這樣實現的：

本實用新型一種方形的針翅復合管滑油冷卻器，其特征是：包括殼體、上管板、下管板、上管箱、下管箱、管束，上管板和下管板分別固定在殼體的上下兩個端面上，上管板外側固定有上管箱，上管箱里設置隔開的第一腔室和第二腔室，下管板外側固定有下管箱，下管箱里設置第三腔室，上管板和下管板之間安裝分程隔板和管束，所述管束由成排的針翅復合管和成排的光管交替布置組成，管束的最外層為針翅復合管，殼體上開設有殼程進口和殼程出口，上管箱上開設有管程進口和管城出口，管程進口連通第一腔室，管程出口連通第二腔室。

本實用新型還可以包括：

1、所述針翅復合管包括里層光管和外層光管，外層光管通過液壓復合的方式安裝在里層光管外部，外層光管外壁加工成振翅形狀。

2、管束最外層的針翅復合管與殼體內壁相切。

3、所述分程隔板包括四個兩兩垂直設置的平板，其中兩個相隔180度的平板上均開有孔，且位于同一側，另外兩個平板之一開有孔，此孔與所述兩個相隔180度平板上的孔位于相反的一側。

4、所述分程隔板包括四個兩兩垂直設置的平板，其中兩個相隔180度的平板上均開有孔，且位于同一側，另外兩個平板之一開有孔，此孔與所述兩個相隔180度平板上的孔位于相反的一側。

本實用新型的優勢在于：

1、采用針翅復合管換熱元件，由兩種不同材質管子加工而成，內側材質可以解決管程流體對管程特定材質的要求，外側針翅能夠有效的破壞流體邊界層，增強了流體紊流度，從而大幅度提高了流體傳熱系數，并且由于針翅的擾動，使得滑油冷卻器在工作中管束不易結垢。

2、采用針翅復合管與光管交叉排列的方式，并排列成方形，使針翅復合管的針翅與殼體相切，最大程度的減少了流體的旁流量，大幅度提升了傳熱系數。利用管間的相互支撐作用抑制管束振動，減少流動死區，降低了流動阻力，省去了管間支撐結構，使得滑油冷卻器結構簡化、體積減小。

3、方形針翅復合管滑油冷卻器整體采用方形設計，方形的殼體與管束四周相切，此種結構減少了管束周圍流體的旁流量，對于小型化的滑油冷卻器具有明顯提高傳熱效率的作用。

4、殼程流體縱向沖刷管束，由于采用了特殊的分程隔板，保證殼程流體有較高的縱向流速，分程隔板使流體流動方向多次改變，有效的減少了殼程流體的滯流區域，并且使得流量分配更加均勻，有效的提高了傳熱系數。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是圖1的A-A斷面結構圖；

圖3是分程隔板立體圖；