[發(fā)明專利]一種內(nèi)表面設(shè)有肋條的強(qiáng)化換熱管及其制造方法

在審

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• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112524987A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李小利;馬青川;王斌;李玉海;陳煥倬
• 申請（專利權(quán)）人: 山東恒輝節(jié)能技術(shù)集團(tuán)有限公司
• 主分類號: F28F1/40
• 分類號: F28F1/40;F28F19/00;F28F21/08;B23P15/26;B21D17/04
• 代理公司: 煙臺(tái)雙聯(lián)專利事務(wù)所(普通合伙) 37225
• 代理人: 王娟

本發(fā)明公開了一種內(nèi)表面設(shè)有肋條的強(qiáng)化換熱管，其外表面為光滑平整的表面，內(nèi)表面均勻設(shè)置微型肋條，微型肋條的截面為實(shí)心的方形狀，沿徑向延伸，形成條狀，微型肋條與圓管軸線夾角為0—90°；其制造方法：先在滾壓輪表面篆刻出圖形作為模具，然后使用滾壓輪在鋼帶上壓制出微型方形肋條結(jié)構(gòu)，再將鋼帶卷成圓型，通過焊接成為圓管。本發(fā)明可以強(qiáng)化單相流體的換熱，也可以強(qiáng)化蒸發(fā)換熱。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種內(nèi)表面設(shè)有肋條的強(qiáng)化換熱管及其制造方法，屬于工業(yè)換熱器用換熱管技術(shù)領(lǐng)域，適用于單相或者蒸發(fā)換熱以及氣-液兩相流換熱器。

背景技術(shù)

內(nèi)螺紋管是普遍使用的一種強(qiáng)化單相、蒸發(fā)以及兩相流換熱管，其內(nèi)部表面上設(shè)置了多條螺旋狀翅片(肋條)，一般理論認(rèn)為，當(dāng)流體通過時(shí)，受到螺旋翅片（肋條）的影響，流體也會(huì)隨螺旋翅片（肋條）的延伸方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)，因此流動(dòng)邊界層受到破壞，故增加了傳熱效果。為了進(jìn)一步提高內(nèi)螺紋管的換熱性能，又相繼出現(xiàn)了不同結(jié)構(gòu)形式的內(nèi)螺紋管等，中國專利CN201340220Y提出一種換熱內(nèi)螺紋管，內(nèi)表面上的齒（肋）分為主副齒（肋）相間排列，副齒（肋）高度小于主齒（肋）的1/2；兩種齒(肋)的螺旋角相等，且小于或者等于45°。中國專利CN1463353A，具有帶凹槽的內(nèi)表面的改進(jìn)傳熱管中一種焊接高效管，在制造中，首先將圖樣壓制在金屬板上，然后卷成管形且焊接，管的內(nèi)表面具有一組基本翅片，其延伸方向與管軸線形成的夾角5--50°,同時(shí)，相鄰基本翅片之間區(qū)域還有一組中間翅片，中間翅片與基本翅片呈現(xiàn)夾角，外觀看兩組翅片交錯(cuò)排列形成柵格狀，俗稱交叉齒，翅片剖面呈近似三角形狀，下部為兩條斜邊，上部為圓弧狀。上述兩種內(nèi)螺紋管翅片的剖面形狀以及螺旋狀翅片與管的縱軸線之間的夾角為銳角的布置，一般不產(chǎn)生流體分離，不具有促使層流邊界層轉(zhuǎn)涙到湍流邊界層的作用。有學(xué)術(shù)論文的觀點(diǎn)認(rèn)為內(nèi)螺紋管中螺旋翅片的作用主要是增加了換熱面積，但是換熱機(jī)理沒有本質(zhì)變化，換熱性能的提高的主要原因是由于螺旋狀翅片增加了內(nèi)表面積。還有一種內(nèi)肋管，其內(nèi)表面設(shè)置的凸出的肋條，肋條與管軸線相互垂直，俗稱橫紋管。中國專利CN106583862A提出一種橫紋管加工方法及裝置，方法是利用滾壓輪上一組凸起的螺旋形凸臺(tái)，從外表面對光滑管進(jìn)行擠壓，生成內(nèi)表面凸起外部凹陷的橫紋管。中國專利CN 2634412Y公開一種新型波槽換熱管，同樣是利用擠壓方法在光滑管上擠出橫紋管，內(nèi)表面呈現(xiàn)圓弧狀波峰和波谷，其中的波峰處的最大外徑與兩端直圓管的外徑相等，波谷處形成的最小外徑小于兩端直圓管的內(nèi)徑。其目的是有利于與換熱管與換熱器的隔板連接。上述橫紋管的特點(diǎn)如下：其工藝都是通過在圓管的外表面進(jìn)行擠壓造成內(nèi)表面的凸起，形成橫肋。這種加工方法使得橫肋的高度較大，橫肋的間距也較大。橫紋管內(nèi)表面的凸起高度約為0.6mm—1.7mm，凸起的間距為2.0—20.0mm；當(dāng)流體掠過凸起時(shí)，會(huì)在相鄰肋之間產(chǎn)生橫向渦，由此提高了換熱系數(shù)，但是由于偏高的凸起，會(huì)造成凸起后產(chǎn)生壓差阻力或稱形阻，以致流動(dòng)中除了摩擦阻力外還造成壓差阻力，顯然阻力增加很大，造成耗功太大。有資料顯示在單相流情況下，換熱系數(shù)提高了100%，但是阻力卻提高了300%。這種橫紋管用作蒸發(fā)換熱管時(shí)，效能沒有明顯的提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足而提供一種內(nèi)表面設(shè)有肋條的強(qiáng)化換熱管及其制造方法。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：一種內(nèi)表面設(shè)有肋條的強(qiáng)化換熱管，其特征在于：其包括圓管，圓管外表面為光滑平整的表面，圓管內(nèi)表面均勻設(shè)置微型肋條，微型肋條的截面為實(shí)心的方形狀，沿徑向延伸，形成條狀，微型肋條與圓管軸線夾角為0—90°。

進(jìn)一步地，所述的圓管是由板帶卷成圓形并焊接而成的帶有焊縫的圓管。

進(jìn)一步地，所述的微型肋條與圓管軸線夾角為90°,形成橫向微型肋條。

進(jìn)一步地，所述的微型肋條的兩端距板帶邊沿留有1—5mm的光滑邊沿。

進(jìn)一步地，所述的微型肋條的肋高H1為0.05---0.3mm；肋寬L1為0.05---0.3mm，肋的節(jié)距L2為0.2---0.8mm,成型后的圓管底壁厚H2為0.3---0.8mm。