一种T形翅片管式换热器制造技术

本实用新型专利技术涉及换热设备上一种外强化传热管，换热器包括换热管和筒体，换热管采用U形的表面T形翅片结构。U型管弯管段的最小弯曲半径R

T shape fin tube type heat exchanger

The utility model relates to an externally intensified heat transfer tube on a heat exchange device, wherein the heat exchanger comprises a heat exchange tube and a cylinder body, wherein the heat exchange tube adopts a U shape surface T shape fin structure. Minimum bending radius of U pipe bend section R

【技术实现步骤摘要】
一种T形翅片管式换热器
本技术涉及换热器领域，特别涉及一种T形翅片表面U形管式换热器，适用于管外有相变沸腾传热的场合。
技术介绍
管壳式换热器目前广泛应用于化工、炼油、动力、食品、轻工及其他许多工业部门，此类换热器管束通常采用的是无强化传热效果的普通光滑管，致使其具有传热效率低、动力及材料消耗多的缺点。随着对传热过程这一客观规律认识的深化以及加工制造技术的进步，人们已能研制开发出各种各样的强化传热元件，并在工程实践中取代传统的光滑管从而取得省材节能的双重效果。目前的换热器中，由于结构的原因，传热系数不高，换热效果不佳，能耗低。急需研发一种新型的换热效果好的换热器。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，提供一种传热系数高，换热效果突出的换热器。本技术的技术方案是：一种T形翅片管式换热器，所述换热器包括带有换热管的筒体，所述换热管呈U型结构，其特征在于：管箱位于所述筒体一侧，与所述筒体通过法兰连接；所述管箱上端开有热流体进口，管箱下端设置热流体出口；所述筒体下部设置冷流体进口、所述筒体上部两端设置两个冷流体出口；所述换热管固定于筒体上，表面为T形翅片结构；换热管外表面设置有规则的T形小槽穴，槽在换热管表面呈螺旋状分布，所述槽穴的上方开口窄，下方为圆形凹槽；其U形管弯段由端部支撑板支撑，所述换热管中部由中间支撑板支撑，且在所述换热管U型结构内与所述中间支撑板平行方向设置有两个以上折流板；换热管U形管弯管段最小弯曲半径Rmin不小于换热管外径的2倍，U形换热管的两个端部，固定在管板上。T形翅片管以普通光滑换热管为基管，采用无切削的滚扎工艺轧制而成。T形翅片管是靠坯管表层金属的塑形变形而形成翅片，其形状类似英文T字而得名。T形翅片管加工过程控制参数是螺距和翅片之间的开口度，目前常用的螺距为1～3mm，开口度为0.2～0.4mm之间，翅高在0.9～1.2mm之间，最后采用弯管机将其制成U形管。其中，T形翅片表面U形换热管的外径为10mm～57mm，换热管T形翅片表面翅片高度h为0.9～1.2mm，平均开口度b为0.2～0.4mm，隧道宽度2a为0.5～0.7mm。其中，所述的T形翅片表面U形换热管为由两个以上T形翅片表面U形换热管组成的U形管束。其中，所述换热管表面T形翅片的螺距为0.5～10mm，开口度为0.1～1mm之间，翅高在0.5～3mm之间。进一步地，所述换热管表面T形翅片的螺距为1～3mm，开口度为0.2～0.4mm之间，翅高在0.9～1.2mm之间。其中，当所述换热器水平放置时，所述筒体下部设有支座。其中，所述热流体出口设在与所述热流体进口相对称的位置。其中，所述冷流体进口设置在筒体下部的正中位置。其中，所述换热管上与管板连接的两个端部为光滑表面。进一步地，所述光滑表面的长度L≤300mm。本技术的有益效果是：1、在T形通道内进行高效的液膜蒸发和大量出入通道的液体内循环，是T形翅片管强化沸腾传热机理所在。钢制T形翅片管对工业酒精沸腾传热系数可提高到光滑管的2～5倍，对轻质油品可提高到2倍以上。2、换热管制成U形，与同长度的直管相比，可延长流体在管内的流动时间，达到充分换热效果。3、换热器壳体设置一个流体进口，两个流体出口，使换热更充分，同时压降更小。采用T形翅片表面的U形换热管束的管壳式换热器对工业酒精和轻质油品的沸腾传热系数可提高到普通“光管”列管式换热器的数倍，能有效提高换热效果，减少能耗，将会产生巨大的经济效益和社会效益。附图说明图1是U形管式换热器的结构示意图。图2是T形翅片表面U形换热管6的结构示意图。图3是T形翅片表面U形换热管6的T形翅片表面局部放大图。图4是T形翅片管T形通道结构尺寸示意图。其中，1-隔板，2-管箱，3-法兰，4-管板，5-筒体，6-换热管，7-折流板，8-端部支撑板，9-封头，10-中间支撑板，11-支座，12-热流体进口，13-热流体出口，14-冷流体进口，15-冷流体出口，16-基管，17-T形翅片，Ⅰ-带有T形翅片表面部分示意图，Rmin-换热管的最小弯曲半径，L-端部光滑表面的长度。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施例作进一步详细描述。一种T形翅片管式换热器(见图1)，换热器包括带有换热管的筒体5，管箱2位于筒体5一侧，与筒体5通过法兰3连接；管箱2上端开有热流体进口12，管箱2下端设置热流体出口13；筒体5下部设置冷流体进口14、筒体5上部两端设置两个冷流体出口；热流体出口13设在与所述热流体进口12相对称的位置。冷流体进口14设置在筒体5下部的正中位置。当所述换热器水平放置时，筒体5下部设有两个支座11。换热管上与管板4连接的两个端部为光滑表面。所述光滑表面的长度L≤300mm。该长度根据换热管的长度来调节的。换热管6呈U型，固定于筒体5上，换热管6的表面为T形翅片结构；换热管6外表面设置有规则的T形小槽穴，槽在换热管表面呈螺旋状分布，槽穴的上方开口窄，下方为圆形凹槽；其U形管弯段由端部支撑板8支撑，换热管6中部由中间支撑板10支撑，且在所述换热管6的U型结构内与所述中间支撑板10平行方向设置有两个以上折流板7，折流板等距离设置；换热管6U形管弯管段最小弯曲半径Rmin不小于换热管外径的2倍，换热管6的两个端部，固定在管板4上。在一个优选的实施方案中，换热管6的外径为10mm～57mm，换热管T形翅片表面翅片高度h为0.9～1.2mm，平均开口度b为0.2～0.4mm，隧道宽度2a为0.5～0.7mm。T形翅片表面U形换热管6为由两个以上T形翅片表面U形换热管组成的U形管束。在一个优选的实施方案中，所述换热管表面T形翅片的螺距为0.5～10mm，开口度为0.1～1mm之间，翅高在0.5～3mm之间。更优选的是，所述换热管表面T形翅片的螺距为1～3mm，开口度为0.2～0.4mm之间，翅高在0.9～1.2mm之间。新型T形翅片表面U形换热管的设计、选材、制造过程与传统U形管换热器一致，其主要尺寸为换热管19mm×2.0mm和25mm×2.5mm，直管段管长6000mm。主要特点是换热管表面采用T形翅片管，T形翅片管结构见表1。表1T形翅片管尺寸表单位：mm注：#为T形翅片管光端部分的长度某石化催化裂化装置，制造的新型T形表面U型管式换热器换热管19mm×2mm，直管段管长4500mm，共336根U形管，换热管总重量4079.04kg，与原普通型换热器进行了运行参数测试与对比测试情况见表2。表2两种换热器的运行参数情况比较(平均值)从表中可看出，新型T形翅片表面U形管式换热器比普通换热器相比：1)换热面积减少24.98％。新型T形翅片管式换热器体积小；2)设备总传热系数平均提高61.28％。新型T形翅片管式换热器强化换热效果显著；3)设备运行负荷提高18.76％，新型T形翅片管式换热器效率高。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种T形翅片管式换热器，所述换热器包括带有换热管的筒体(5)，所述换热管呈U型结构，其特征在于：管箱(2)位于所述筒体(5)一侧，与所述筒体(5)通过法兰连接；所述管箱(2)上端开有热流体进口(12)，管箱(2)下端设置热流体出口(13)；所述筒体(5)下部设置冷流体进口(14)、所述筒体(5)上部两端设置两个冷流体出口；所述换热管(6)固定于筒体(5)上，表面为T形翅片结构；换热管(6)外表面设置有规则的T形小槽穴，槽在换热管表面呈螺旋状分布，所述槽穴的上方开口窄，下方为圆形凹槽；其U形管弯段由端部支撑板(8)支撑，所述换热管(6)中部由中间支撑板(10)支撑，且在所述换热管(6)U型结构内与所述中间支撑板(10)平行方向设置有两个以上折流板；换热管(6)U形管弯管段最小弯曲半径R

【技术特征摘要】
1.一种T形翅片管式换热器，所述换热器包括带有换热管的筒体(5)，所述换热管呈U型结构，其特征在于：管箱(2)位于所述筒体(5)一侧，与所述筒体(5)通过法兰连接；所述管箱(2)上端开有热流体进口(12)，管箱(2)下端设置热流体出口(13)；所述筒体(5)下部设置冷流体进口(14)、所述筒体(5)上部两端设置两个冷流体出口；所述换热管(6)固定于筒体(5)上，表面为T形翅片结构；换热管(6)外表面设置有规则的T形小槽穴，槽在换热管表面呈螺旋状分布，所述槽穴的上方开口窄，下方为圆形凹槽；其U形管弯段由端部支撑板(8)支撑，所述换热管(6)中部由中间支撑板(10)支撑，且在所述换热管(6)U型结构内与所述中间支撑板(10)平行方向设置有两个以上折流板；换热管(6)U形管弯管段最小弯曲半径Rmin不小于换热管外径的2倍，换热管(6)的两个端部，固定在管板(4)上。2.如权利要求1所述的T形翅片管式换热器，其特征在于，所述换热管(6)的外径为10mm～57mm，换热管T形翅片表面翅片高度h为0.9～1.2mm，平均开口度b为0.2～0.4mm，隧道宽度2a为0.5～0.7mm。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学生，陈琴珠，张庆，高小迪，刘子龙，冀思哲，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：新型
国别省市：上海,31