[实用新型]内螺旋窝节管换热器

说明书

本实用新型涉及一种内螺旋窝节管换热器，属于换热器领域。包括换热器本体，换热器本体内设有换热管，换热管两端与管板连接，所述换热管包括顺次连接的入口光管段、中间管体、出口光管段，所述中间管体外表面设置窝节，中间管体内表面设置内螺纹。本实用新型通过换热管外表面窝节和内表面的内螺纹可以加快壁面与介质的热量传递，强化传热系数、提高传热效率。

技术领域

本实用新型涉及一种内螺旋窝节管换热器，属于换热器领域。

背景技术

换热器是管壳式热交换器中的一种重要类型，在石油和化工生产中用以实现介质的全部或部分沸腾传热，应用广泛。因此，提高换热器的沸腾传热效果对提高装置的运行质量，降低单位产品的成本具有十分积极的作用。目前工业领域的换热器使用的换热管大部分为光管，其外表面为平滑的整体表面，表面粗糙度比较小，在沸腾传热过程中，传热效率低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种内螺旋窝节管换热器，通过换热管外表面窝节和内表面的内螺纹可以加快壁面与介质的热量传递，强化传热系数、提高传热效率。

本实用新型所述的内螺旋窝节管换热器，包括换热器本体，换热器本体内设有换热管，换热管两端与管板连接，所述换热管包括顺次连接的入口光管段、中间管体、出口光管段，所述中间管体外表面设置窝节，中间管体内表面设置内螺纹。

中间管体外表面设置窝节。因为沸腾是从管壁表面产生汽泡开始的，管壁表面汽泡产生的数量和频率是影响管内沸腾传热性能的主要原因。窝节的存在除了可以有效的增加传热面积，其酒窝形状的窝节还可以形成大量的汽化核心，为汽泡的形成创造良好的条件。同时，窝节为汽泡的产生、生长、排出以及汽泡与液体两相之间充分换热提供了空间，这些都使得换热管在很小的壁面过热度下产生大量的汽泡，从而强化沸腾传热效果。此外，窝节结构还能够破坏流体边界层，使其产生不同尺寸的漩涡，这些漩涡的存在能使换热管壁面换热速度增加，由此提高了管壁的传热系数。

换热管内表面分布有内螺纹。管内介质流动时受螺旋槽纹的引导使靠近壁面的部分流体顺槽旋流，这有利于减薄边界层厚度；还有一部分流体顺壁面轴向流动，通过螺旋槽纹凸起处便产生轴向漩涡，这可引起边界层分离及边界层中流体质点，从而可以加快由壁面至流体主体的热量传递，提高管内传热效率。

所述的窝节沿换热管外表面呈螺旋状布置。

所述的窝节沿换热管外表面的螺旋排列方向与内螺纹螺旋方向一致。

所述的窝节的窝节深度为1.0-2.0mm，窝节横向间距为5-15mm。

所述的窝节的窝节纵向夹角为20-30°。管壁表面更容易产生汽泡，提高传热效率。

所述的内螺纹设为凸起的内螺纹。

对应凸起的内螺纹，换热管外表面设有凹槽。

所述的内螺纹螺距为12mm-14mm。其内牙深度可取值0.5-2.0mm。

换热器是管壳式热交换器中的一种重要类型，在石油和化工生产中用以实现介质的全部或部分沸腾传热，应用广泛。因此，提高换热器的沸腾传热效果对提高装置的运行质量，降低单位产品的成本具有十分积极的作用。目前工业领域的换热器使用的换热管大部分为光管，其外表面为平滑的整体表面，表面粗糙度比较小，沸腾传热时形成的汽化核心较少，因而产生的汽泡较少。而沸腾是从管壁表面产生汽泡开始的，管壁表面汽泡产生的数量和频率是影响管内沸腾传热性能的主要原因。所以光管在沸腾传热过程中，传热效率低。

近年来，随着传热技术的飞速发展，用于强化传热的换热管型也越来越多，其中绝大部分是通过改变换热管内外的表面结构，以此来影响换热表面的液膜、液流来实现的。对换热管结构处理方法有表面特殊处理法、壁面粗糙法以及扩展表面法等。其中，较为常见的管型主要有翅片管、螺纹管、高通量管等。