[發明專利]一種Dean Vortice效應的高效蛇形換熱設備在審

申請號：	201910200326.1	申請日：	2019-03-16
公開（公告）號：	CN109945691A	公開（公告）日：	2019-06-28
發明（設計）人：	呂文超;錢巍	申請（專利權）人：	南通文鼎換熱設備科技有限公司
主分類號：	F28D7/08	分類號：	F28D7/08;G06F17/50
代理公司：	暫無信息	代理人：	暫無信息
地址：	210000 江蘇省南***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	換熱設備熱效率蛇形蛇形換熱管流體介質殼體對流換熱過程高效換熱設備工藝介質出口工藝介質進口冷卻介質出口冷卻介質進口流動邊界層溫度邊界層應用范圍廣尺寸參數促進作用結構參數介質流動流動過程強度指數設備整體湍流狀態優化設計小阻力管壁管程換熱流體輕工渦核污水處理對稱煉油流動應用分析
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【權利要求書】：

1.一種Dean Vortice效應的高效蛇形換熱設備，其特征在于：所述高效蛇形換熱設備依次包括殼體(1)、冷卻介質進口(2)、冷卻介質出口(3)、工藝介質進口(4)、工藝介質出口(5)、蛇形換熱管(6)和支座(7)。所述冷卻介質進口(2)焊接于殼體(1)右側，所述冷卻介質出口(3)焊接于殼體(1)左側。工藝介質進口(4)焊接于殼體(1)右側下部，工藝介質出口(5)焊接于殼體(1)左側下部。蛇形換熱管(6)位于殼體(1)內；冷卻介質由進口(2)進入殼體(1)，與蛇形換熱管(6)發生熱量交換后經出口(3)流出殼體(1)。工藝介質由進口(4)進入蛇形換熱管(6)內，經出口(5)流出蛇形換熱管(6)。工藝介質流經各彎頭部位時，在離心力作用下產生二次流Dean Voritce，顯著提高了管內的換熱效率。

2.根據權利要求1所述的高效蛇形換熱設備，其特征在于，所述蛇形換熱管(6)的彎頭為180°，曲率半徑R滿足：

其中，Q為設備工藝介質的體積流量；υ為工藝介質運動粘度；r為蛇形換熱管內半徑。

3.根據權利要求1所述的高效蛇形換熱設備，其特征在于，流體流經所述蛇形換熱管(6)的彎頭部位時，其Dean Vortice強度指數De＝2100。

。

4.根據權利要求1所述的高效蛇形換熱設備，其特征在于，所述蛇形換熱管(6)的直管段高度L滿足：

其中，P為工藝介質進口壓力，W為換熱設備功率，d為換熱管壁厚，K為總傳熱系數，Δt_m為工藝介質平均溫差，λ為直管段沿程阻力系數，ξ為彎頭局部阻力系數。

5.根據權利要求1所述的高效蛇形換熱設備，其特征在于，所述蛇形換熱管(6)的彎頭個數N滿足：

。

6.根據權利要求1所述的高效蛇形換熱設備，其特征在于，所述殼體(1)的寬度D_s滿足：

D_s＝5r (5) 。

7.根據權利要求1所述的高效蛇形換熱設備，其特征在于，所述殼體(1)的高度H_S滿足：

H_S＝L+4R (6) 。