[發(fā)明專利]一種非連續(xù)外梯形縱肋管

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610015605.7
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105758245A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發(fā)明（設計）人: 鄭明光;鄭文龍;葉成;趙青;王文;匡易武;易沖
• 申請（專利權）人: 上海核工程研究設計院
• 主分類號: F28F1/12
• 分類號: F28F1/12;F28F13/02
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本發(fā)明涉及一種非連續(xù)外梯形縱肋管，主要適用于層流范圍內流體的縱向流動換熱。

背景技術

翅片管作為一種高效的換熱元件，被廣泛應用于石油、化工、暖通空調及核電等領域，通過在換熱熱阻較大的一側增設肋片，從而增大換熱面積，減小整體熱阻，增強該側的換熱能力。翅片的形式有多種，有環(huán)肋、螺旋肋、針肋、柱肋還有縱肋等，其中，縱肋具有傳熱系數(shù)高、翅化比較大、壓降小和抗震性能好以及防積灰等優(yōu)勢，今年來得到了迅速的發(fā)展，其在管殼式換熱器、暖通空調中的余熱回收、以及核反應堆堆芯冷卻等方面都得到了廣泛的應用，但是目前對縱向翅片管的研究還不夠充分。

對于縱向外翅片管，其翅片形式多為連續(xù)的縱肋，該類型肋片的不足之處是：縱肋長度較大，結構過于規(guī)則，對低速流過的流體的擾動性較差，利于流動邊界層的發(fā)展，使流動邊界層整體較厚，從而增大翅片表面的對流換熱熱阻，弱化了管外對流換熱能力，特別是當流體低速縱向沖刷縱肋管時，流動邊界層厚度的發(fā)展趨勢更為明顯，若采用擾流性較好的針肋或柱肋，則管外換熱面積又會大幅減小，因此如何在增大換熱面積的同時增強對傳熱系數(shù)是大家普遍關注的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有的外縱肋管所存在的以上技術問題，提供一種傳熱系數(shù)強、換熱面積大、流動阻力小、制造成本低的外翅片管。

發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：本發(fā)明中，將連續(xù)的梯形縱肋在縱向上間斷，形成非連續(xù)梯形縱肋(2)，多個非連續(xù)縱肋在基管外周上均勻分布，而在縱向上順排或錯排分布，縱肋和基管機械成型，縱向上，相鄰縱肋的中心距(3)和縱肋長度(4)可以調節(jié)，但二者之比在1.67倍左右。

本發(fā)明的技術效果在于：

一方面，當流體縱向流過豎直放置的非連續(xù)外梯形縱肋管時，縱肋的間斷性增大了對流體的擾動，破壞了流動邊界層的發(fā)展，使流體每經過縱肋的起始端時，其流動邊界層都是一個重新發(fā)展的過程，從而在整體上減薄了流動邊界層厚度，增強了縱肋表面的對流換熱能力，相對于普通的連續(xù)梯形縱肋管，在層流范圍內本發(fā)明的管外對流換熱系數(shù)可以提高50％，而流動阻力相差不大，這符合了縱肋低流阻的特點。另一方面，軸向相鄰縱肋的中心距3和縱肋長度4均很小，使管外翅化比相對較大，因此在增強傳熱系數(shù)的同時保證了管外較大的換熱面積。

整體來看，本實用型結構緊湊、換熱系數(shù)高、具有較大的比表面積，而且流動阻力小，同時節(jié)省了金屬耗材，特別適用于低流速下的流體縱向沖刷換熱。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的A-A剖視圖。

圖3是本發(fā)明的B-B剖視圖。

圖4是本發(fā)明中的梯形縱肋單元的三維示意圖。

具體實施方式

參見圖1和圖4，本發(fā)明由基管(1)、梯形截面縱肋(2)構成，多個梯形縱肋在基管外周向上均勻分布，并與基管機械成型，在基管縱向上，多個非連續(xù)梯形縱肋呈順排或錯排排列，基管外的梯形縱肋結構和大小一致，基管外上下縱肋間的間隔長度(5)是一致的。