專利名稱：高效低阻換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種高效低阻換熱器，它屬于F28F1／36通用熱交換器。
現(xiàn)在石油化工行業(yè)，普遍采用的油熱交換器是四十年代以來(lái)典型的管殼式熱交換器，雖然，該類熱交換器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，承壓力高和操作彈性大優(yōu)點(diǎn)，但是，它的換熱性能差，單體總重量大的缺點(diǎn)，已不能適應(yīng)當(dāng)前九十年代石油化工部門的耗能要求。
改善管殼式熱交換器的傳熱性能，其最佳途徑是提高管內(nèi)放熱系數(shù)，特別是油在管內(nèi)流動(dòng)的熱交換器，強(qiáng)化管內(nèi)放熱。在國(guó)內(nèi)外有不少此類報(bào)告，如西德BEHR公司、蘇聯(lián)A、C、ЦЫГАНКОВ和我國(guó)卓寧等學(xué)者，對(duì)各種形狀的擾流物(如孔板、圓盤、螺旋絲等)以及填充物，都做過(guò)大量的試驗(yàn)，通過(guò)放熱試結(jié)果表明，放熱系數(shù)可增加1.1～4倍，但是，流體流阻的增加比放熱系數(shù)的增加還要快，故至今沒(méi)有推廣使用。其中蘇聯(lián)A、C、ЦЫГАНКОВ學(xué)者，對(duì)普通板條扭成螺旋狀的擾流物進(jìn)行傳熱試驗(yàn)，其結(jié)果是有擾流物的傳熱系數(shù)是空管1.1～1.75倍，而阻力關(guān)系就無(wú)專門繪成曲線。而這種擾流物就是沒(méi)有開小孔，故得不到工程上的應(yīng)用(著錄PACЦЕТЫ СУДОВЫХ ТЕПЛООЪМЕННЫХ АППРАТОВ船用熱交換器計(jì)算，蘇聯(lián)，ЛЕНИНГРАД1956，第56頁(yè)～57頁(yè))。
為了克服上述熱交換器存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供在放熱系數(shù)提高的同時(shí)，而阻力稍有增加，單體總重量小的高效低阻換熱器。
本實(shí)用新型涉及一種高效低阻換熱器，它由多根換熱管裝置在管板上形成一管組，在每根換熱管中各插裝一根擾流物，而擾流物用鐵絲串扎固定，將管組置于外殼空腔中所組成，在擾流物的金屬薄板條上開有圓孔。而擾流物的金屬薄板條上的圓孔，是沿其中心線上開有相等間距的多個(gè)圓孔，并將金屬薄板條扭成螺旋狀。金屬薄板條為厚度1－4mm的薄鋼板。本實(shí)用新型就在于薄鋼板條上開有多個(gè)圓孔。薄鋼板條上開的圓孔，能使其兩側(cè)流體稍有串通，促成連續(xù)流動(dòng)的流體變成斷斷續(xù)續(xù)的流動(dòng)，減少流體對(duì)薄鋼板條的摩擦阻力，而在圓孔處形成局部騷動(dòng)，使其進(jìn)一步?jīng)_散和剝離附面層，達(dá)到減少流動(dòng)邊界層對(duì)傳熱所產(chǎn)生的熱阻，從而可增加傳熱系數(shù)，使流體阻力下降的目的。圓孔直徑大小，隨加熱管直徑和流體粘度增大而趨大。應(yīng)用在油質(zhì)流體擾流物的圓孔直徑比水質(zhì)流體大。若加熱管的R寸φ25×2.5mm，用于油質(zhì)流體則在擾流物上的圓孔直徑為4～8mm；而用于水質(zhì)流體的擾流物的最佳圓孔直徑為2～4mm。本實(shí)用新型所指的流體，系各種油類和水；金屬薄板條是由鋁、鋼或銅等金屬制成；在薄板條上所開的孔，可為圓孔、橢圓孔、方孔等。金屬薄板條扭成的螺旋狀螺旋形尺寸h／d＝4～12。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)是在同樣螺距的薄板條上開有小孔與無(wú)小孔進(jìn)行比較，能在增加傳熱系數(shù)的同時(shí)又降低流體的阻力，單體總重量輕等。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)，還可以從以下附圖和實(shí)施例得到進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1，本實(shí)用新型的總體示意圖；圖2，本實(shí)用新型的換熱管剖視示意圖；圖3，本實(shí)用新型的擾流物示意圖。
圖面編號(hào)及符號(hào)。
1－端蓋，2－壓環(huán)，3－管板，4－換熱管，5－流體出口，6－外殼，7－流體進(jìn)口，8－擾流物，h－螺距，d－換熱管內(nèi)徑。
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行評(píng)述。
一種高效低阻換熱器，它由外殼6、管板3、換熱管4、擾流物8、端蓋1和壓環(huán)2所組成。擾流物8是一個(gè)1.2mm厚的薄鋼板條，在沿其中心線上開有φ4mm的圓孔，各圓孔之間的中心距為80mm，并扭成螺旋形，其螺距h＝80mm，h與d的關(guān)系是h／d＝4～12，將擾流物8分別插入換熱管4中，在薄鋼板條一端留有小孔，用鐵絲串扎固定，則組成了管組，再將管組置于外殼6的空腔中，并分別依次將壓環(huán)2和端蓋1裝在外殼6的兩端面上，用螺釘固定。
本實(shí)用新型在使用中，兩種流體分別流入外殼6和換熱管4內(nèi)，流入換熱管4內(nèi)的流體迂到擾流物，使其旋轉(zhuǎn)流動(dòng)獲得強(qiáng)化傳熱；另一種流體由流體進(jìn)口7進(jìn)入外殼6的空腔，在換熱管4之間迂回流動(dòng)，再?gòu)耐鈿?的出口5流出。
本實(shí)用新型通過(guò)試驗(yàn)證明在同一管式換熱器(φ25×2.5mm)的換熱管內(nèi)和同一流體、流速(V＝1m／s)的條件下，用同樣的擾流物，一個(gè)上面開有圓孔，而另一個(gè)沒(méi)有開圓孔，進(jìn)行試驗(yàn)比較，其結(jié)果是本實(shí)用新型的放熱系數(shù)可提高8％，而單位阻力值反而下降4.5％。
權(quán)利要求1.一種高效低阻換熱器，它由多根換熱管裝置在管板上形成一管組，在每根換熱管中，各插一根由金屬薄板條扭成螺旋狀的擾流物，用鐵絲串扎固定，將管組置于外殼空腔中所組成；其特征在于在擾流物的金屬薄板條上開有孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效低阻換熱器，其特征在于擾流物金屬薄板條上的孔，是沿其中心線上開有相等間距的多個(gè)孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效低阻換熱器，其特征在于金屬薄板條的厚度為1－4mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效低阻換熱器，其特征在于金屬薄板條為鋼、鋁或銅薄板條。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效低阻換熱器，其特征在于金屬薄板條扭成螺旋狀的螺旋形尺寸h／d＝4～12。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效低阻換熱器，其特征在于孔為圓孔或橢圓孔。
專利摘要本實(shí)用新型是一種高效低阻換熱器，它屬于一般換熱器。它由外殼、管板、換熱管、擾流物、端蓋和壓環(huán)等組成。由于本實(shí)用新型使用了開有若干個(gè)小孔并扭成螺旋狀的擾流物，使換熱器在傳熱系數(shù)提高的同時(shí)而阻力值相對(duì)提高不多，單位總重量輕等。它可在工業(yè)上廣泛應(yīng)用，尤其適用于石油、化工工業(yè)。
文檔編號(hào)F28F1/10GK2101210SQ9121593
公開日1992年4月8日 申請(qǐng)日期1991年9月24日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月24日
發(fā)明者朱忠信, 馮月英, 蔡汶波 申請(qǐng)人:上海船用柴油機(jī)研究所