[实用新型]一种内插间隔螺旋带的换热管

说明书

技术领域

本实用新型涉及换热设备，具体地说，涉及一种内插间隔螺旋带的换热管。

背景技术

由于能使各种换热设备的效率提高、重量和体积减少，传热强化技术一直受到科技界和工业界的重视。

管式换热器以管子作为传热元件，具有结构简单、制造方便、适用性强、安全性高、选材范围广、处理能力大、更适合于高压高温下的能量转换等特点，是一种应用最广泛的工业换热设备，占全部换热器的70％左右。

在管内插入扭带、静态混合器、螺旋带、螺旋线圈、螺旋弹簧等，可使流体在管内发生旋转，增加流体的流动路径，加强对流体边界层的扰动，提高近壁区流体的湍流强度，促进边界层流体和主流体的混合，从而有效地强化对流传热过程。

用一定宽度的薄金属片，在预先车制出一定深度和一定节距的螺旋槽的芯轴上缠绕而成连续螺旋带，或用塑料加工而成螺旋带。

将与换热管长度相同或略短的连续螺旋带插入换热管内，可以使换热管内近壁区流体产生旋转，并使流体周期性地在螺旋凸出物区域受到扰动，在近壁区中出现高流速和高湍流强度，因此能够保持较高的传热强度，这是强化单相流体传热的一种有效方法。由于管内螺旋带结构简单、性能稳定、易于装拆和维修、不需改变传热面形状等优点,特别适合于原有设备挖潜改造，也适用于新设备的设计制造。

然而，在换热管内插入连续螺旋带的强化传热方法的缺点是流体输送功耗相当大，强化传热的综合性能不佳，即PEC值不高。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种材料消耗量较小，可在较低的管内流体阻力条件下获得较高的传热效率，综合传热性能较好即PEC值较高的内插间隔螺旋带换热管，解决内插连续螺旋带的换热管流体输送功耗大，强化传热的综合性能不佳的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种内插间隔螺旋带的换热管，所述换热管主要由管体和至少2个短螺旋带组成，相邻短螺旋带之间保持0.5-8d的轴向间距，d为管体内径。

相邻两个短螺旋带的旋向可以相同，也可以相反。

作为优选，相邻短螺旋带之间保持2.5d的轴向间距。

进一步地，所述短螺旋带的宽度h与管体内径d的比值为h/d＝0.15～0.45，优选为0.3。

更进一步地，所述短螺旋带的长度为0.5-4H，H为螺旋带的全节距。

作为优选，所述短螺旋带的长度为H。

所述短螺旋带之间用至少一根细杆点焊连接，或者所述短螺旋带焊接或粘接在换热管内壁上。

所述细杆的材料为金属或塑料。

(三)有益效果

本实用新型提供的内插间隔螺旋带的换热管，管内间隔排列的每个短螺旋带起到了旋流激发器的作用，流体在换热管内经过一个短螺旋带就形成螺旋流，提高有效传热温差与管侧传热系数，之后，螺旋流依靠流体自身的运动惯性在两个短螺旋带的间隔中间形成自旋流，继续发挥增强传热作用。这种自旋流的旋流强度沿着流动方向逐渐衰减，有效传热温差缓慢变小，流体在经过下一个短螺旋带时又再形成螺旋流，流体沿流动方向周期性地重复所述螺旋流与自旋流的过程。短螺旋带之间的自旋流会破坏速度和热边界层，选择恰当的短螺旋带间距来布设间隔螺旋带，其强化传热效果可以优于连续螺旋带。由于每个短螺旋带下游有一段空管，不存在因为流体冲刷螺旋带形成的摩擦阻力和形体阻力，从而使流体阻力比插入连续螺旋带的小得多，可在较低的管内流体阻力条件下获得较高的传热效率。

间隔螺旋带的材料消耗量比连续螺旋带小，可在较低的管内流体阻力条件下获得较高的传热效率，强化传热的综合性能较好，即PEC值较高。

附图说明

图1为本实用新型所述内插间隔螺旋带换热管(短螺旋带焊接或粘接在换热管内壁上)的主视方向的示意图；

图2为本实用新型所述内插间隔螺旋带换热管的左视方向的示意图。

图3为本实用新型所述内插间隔螺旋带换热管(短螺旋带之间用细杆点焊连接)的主视方向的示意图。

图中，1：管体；2：短螺旋带；3：细杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1