[實用新型]一種能夠對套管換熱器進行傳熱強化的多平面旋流片

有效

• 申請號: 201521047935.1
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN205300369U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 曹振恒;趙立功;王彩琴;孫軍軍
• 申請（專利權）人: 延安大學
• 主分類號: F28F9/24
• 分類號: F28F9/24
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

技術領域

本實用新型屬于換熱設備技術領域，具體涉及一種能夠對套管換 熱器進行傳熱強化的多平面旋流片。

背景技術

套管式換熱器是用兩種直徑不同的標準管連接而成同心圓套管， 內管作為傳熱管，其管內流體通道叫管程，內外管之間的環形通道稱 為殼程，冷、熱介質可分別在殼程和管程內逆向流動以達到換熱的效 果。套管換熱器作為一種標準的逆流式換熱器，因其結構簡單、能承 受高壓而被廣泛應用于石油、化工、暖通空調、動力、冶金等各個工 業領域中。一般而言，套管換熱器的管程比殼程更容易獲得較高的傳 熱系數，因此強化殼程傳熱就具有非常重要的意義。目前強化套管換 熱器殼程傳熱的主要途徑為改變換熱管外形或者在換熱管外面加強 化元件，以此來增加流體的繞流，應用較多的是管外安裝翅片，根據 翅片的形狀和結構可以分為方翅、螺旋翅片、花瓣形翅片及螺旋鋸齒 狀翅片等，然而采用翅片進行殼程傳熱強化的效果往往不佳，并且傳 統翅片由于空間結構復雜，翅片之間的間隙一般很小，流動阻力大， 易堵塞易結垢。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種能夠對套管換熱器進行傳熱強化 的多平面旋流片，解決現有技術中進行殼程傳熱強化的翅片傳熱效果 不佳且易堵塞易結垢的問題。

本實用新型所采用的技術方案是：一種能夠對套管換熱器進行傳 熱強化的多平面旋流片，由若干個單片彼此相連組成，每個單片上均 設置一個通孔，單片為全等的等腰三角形，相鄰兩個單片的一個腰相 重合，該旋流片整體為等腰梯形或平行四邊形。

本實用新型的特點還在于：

通孔為橢圓形，通孔的中心到相應單片三個頂點的距離相等。

單片為金屬材質。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的一種能夠對套管換熱器 進行傳熱強化的多平面旋流片，通過將旋流片設計為由若干個等腰三 角形狀的單片折疊而成的立體結構，且在每個單片上均開有一個橢圓 形通孔，使傳熱管依次穿過通孔設置，能夠使殼程中的流體在流動時， 產生類似雙螺旋結構的旋轉流動，使得殼程流體的湍動程度增加，從 而使傳熱系數增加，傳熱得到強化。本實用新型的多平面旋流片可由 金屬薄片簡單折疊而成，結構簡單、造價低廉，并且抗堵塞、抗結垢 性較好。

附圖說明

圖1為本實用新型一種能夠對套管換熱器進行傳熱強化的多平 面旋流片的結構示意圖；

圖2為本實用新型使用狀態時的立體示意圖；

圖3為本實用新型安裝到套管換熱器中的整體結構示意圖；

圖4為圖3的側投影視圖。

圖中，1.單片，2.通孔，3.旋流片，4.傳熱管，5.管程進口，6.殼 程出口，7.殼程，8.管程出口，9.殼程進口。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步詳細描述：

本實用新型的一種能夠對套管換熱器進行傳熱強化的多平面旋 流片，如圖1、圖2所示，其由若干個單片1相連組成，每個單片1 上均設置一個通孔2，單片1為全等的等腰三角形，相鄰兩個單片1 的一個腰相重合，該旋流片整體為等腰梯形或平行四邊形。通孔2為 橢圓形，通孔2的中心到相應單片1三個頂點的距離相等。將本實用 新型安裝到套管換熱器后的整個裝置示意圖如圖3所示，包括傳熱管 4，傳熱管4外部安裝有旋流片3，傳熱管4連同旋流片3安裝在殼 程7內，傳熱管4的兩端伸出殼程7，傳熱管4依次穿過通孔2設置。 每個單片1的頂點均與殼程7的內壁相接。傳熱管4的一端設置有管 程進口5，傳熱管4的另一端設置有管程出口8；殼程7的一端設置 有殼程出口6，殼程7的另一端設置有殼程進口9。

該旋流片整體為一個等腰梯形或者平行四邊形的平面形狀，其由多個相鄰的全等等腰三角形的單片1組成，單片1之間的分界線為圖1中所示的虛線，在每個等腰三角形的單片1中心均開有一個橢圓形的通孔2，每個通孔2的圓心到所在單片1頂角的距離都相等，使用時，將該旋流片3沿虛線進行正反交錯式折疊，形成如圖2所示的形狀，然后進行安裝，使傳熱管4依次穿過每個通孔3。以傳熱管4的尺寸為殼程7的尺寸為為例：假設折疊后相鄰單片1形成的二面角均為90°，橢圓形通孔2短軸的長度為傳熱管4的外徑，則橢圓孔的長軸長為35.38～37.38mm、短軸長度是20～22mm。