一种带折流功能的强化传热换热管及换热器制造技术

一种带折流功能的强化传热换热管及其换热器，所述换热管包括管体（5），其特征在于：所述的管体（5）中安装有强化传热用的折流插件（1），该折流插件（1）将管体（5）内分割成两部分，两部分之间通过折流插件（1）上的开窗结构互通；所述折流插件（1）由一块矩形板条加工而成，其上的开窗结构包含了窗口（2）和折流挡板（3）。本实用新型专利技术的强化传热换热管，折流插件对换热管中心部分流体的阻挡作用使中心流体向管壁边界层流动，中心流体与边界层流体混合并相互扰动，能够促进中心流体与边界层流体的置换，减薄边界层厚度，强化换热。强化换热。强化换热。

【技术实现步骤摘要】
一种带折流功能的强化传热换热管及换热器


[0001]本技术涉及一种工业热交换设备，尤其涉及一种管内设置内插件、具有强化传热作用的换热管及使用该种换热管的换热器。

技术介绍

[0002]换热器是进行热交换操作的通用工艺设备，广泛应用于化学、石油、石油化学、动力、食品、冶金、原子能等工业部门中。特别是在石油炼制和化学加工装置中，占有重要地位。近年来，国家大力推进节能减碳、环境保护的战略，化工行业对高效节能换热器的需求量随之增大，而强化传热是合理利用能源，节约能源的重要途径。换热器换热管内插件技术就是一种结构简单，方便易行的强化传热技术。
[0003]管内插件的种类很多，常见的管内插件有扭带、螺旋线圈、螺旋弹簧等，它们的结构简单，价格低廉，制造也较为方便，能够一定程度上实现管内强化换热的效果。但是，这些插件对于换热管内流体的扰流程度不够强，同时也不能增加流体的停留时间，为了改进这一缺陷，本技术设计一种换热管内设置带折流功能内插件的换热器。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是针对现有的换热管内的插件存在扰流程度不够强，同时也不能增加流体的停留时间的问题，设计一种带折流功能的强化传热换热管及使用该换热管的换热器。
[0005]本技术的技术方案之一是：
[0006]一种带折流功能的强化传热换热管，包括管体5，其特征在于：所述的管体5中安装有强化传热用的折流插件1，该折流插件1将管体5内分割成两部分，两部分之间通过折流插件1上的开窗结构互通；所述折流插件1由一块矩形板条加工而成，其上的开窗结构包含了窗口2和折流挡板3。
[0007]所述的折流挡板3与折流插件1主体平面呈一定夹角，该夹角范围为30
°
~90
°
，所述折流挡板3左右交替布置在折流插件1的两侧。
[0008]所述的折流挡板3由矩形板条的折流插件1冲压折弯而成，形式为单弓形结构。
[0009]所述的折流插件1上的折流挡板与其主体板体之间通过焊接方式连接，形式为单弓形结构或双弓型结构。
[0010]所述的窗口和折流挡板形状为四边形、半圆形、葫芦形或者多种形状的组合。
[0011]所述的折流插件1与管体5为固定连接或可拆卸连接。
[0012]本技术的技术方案之二是：
[0013]一种换热器，包括换热器壳体、折流板、管板、管箱、换热管束、封头及进出口部件，其特征在于：所述换热管束为上述的带折流功能的强化传热换热管组成。
[0014]根据换热器中换热介质的性质、流量、允许压降以及换热管的尺寸，经过具体计算从而确定折流插件1中开窗结构的窗口2和折流挡板3的形式和数量。
[0015]本技术的有益效果：
[0016]1、本技术的强化传热换热管，折流插件对换热管中心部分流体的阻挡作用使中心流体向管壁边界层流动，中心流体与边界层流体混合并相互扰动，能够促进中心流体与边界层流体的置换，减薄边界层厚度，强化换热。
[0017]2、折流插件对流体的阻挡作用使换热管内纵向流动的流体改变流动方向，沿径向穿过折流插件的开窗结构，使得管内流体在管内的流程增加，参与换热的时间加长，同时管内流体流速增加，使得管程中主体流体的传热系数提高，强化传热。
附图说明
[0018]图1是本技术的强化传热换热管结构示意图。
[0019]图2是本技术强化传热管内折流插件左视图。
[0020]图3是实施例2的折流插件结构示意图。
[0021]图4是本技术的折流插件的开窗结构示意图。
[0022]图中：1—折流插件，2—窗口，3—折流挡板，3
‑
1—1#折流挡板，3
‑
2—2#折流挡板，4—流体出口位置处的3#窗口，5—管体 ，6、7—流体，8—1#窗口，9—3#折流挡板，10—2#窗口，11—流体出口位置处的4#窗口。
具体实施方式
[0023]下面结构附图和实施例对本技术作进一步说明，但本技术保护范围并不限于下列实施例。
实施例一。
[0024]图1
‑
图2所示。
[0025]一种带折流功能的强化传热换热管，包括管体5，所述的管体5中安装有强化传热用的折流插件1，该折流插件1将管体5内分割成两部分，液体6、7从两部分分别进入管体5中，两部分之间通过折流插件1上的开窗结构互通；所述折流插件1由一块矩形板条加工而成，其上的开窗结构包含了窗口2和折流挡板3。从图2中可以看出，折流插件1上的窗口2为半圆形结构，折流挡板3及窗口2可由矩形板条的折流插件1冲压折弯一体成形，折流挡板3为半圆形板片。流体进入换热管管体5内，被折流插件1分成两股流体6和7，流体7被1#折流挡板3
‑
1阻挡，流体7从折流插件1的窗口2处穿过和流体6混合，混合后的流体经2#折流挡板3
‑
2阻挡，从折流插件1的第二个窗口2处穿过，后续在折流挡板3和后续窗口2之间交替流动，直至流体出口位置处的3#窗口4分流后，流出换热管。
实施例二。
[0026]如图3
‑
图4所示。
[0027]图3所示为本技术的另一种带折流功能的强化传热换热管。从图3可以看出，折流插件1上开有若干单弓形窗口（即1#窗口8）和若干双弓的圆缺形窗口（即2#窗口10），它们可直接在矩形板条的折流插件1上冲压或线切割成形，3#折流挡板9可通过焊接方式与所述的矩形板条进行连接。本实施例中，管内流体的压降比实施例一中的流体压降大，强化传
热效果更好。
[0028]本实施例中的3#折流挡板9的形状可以为半圆形，也可以采用四边形、葫芦形或者其他形状进入换热管内的流体最终从流体出口位置处的4#窗口11位置处流出。
[0029]具体实施时，折流插件1上的开窗结构还可采用如图4所示的异形结构。
实施例三。
[0030]一种换热器，包括换热器壳体、折流板、管板、管箱、换热管束、封头及进出口部件，其中的换热管束由若干根实施例1或2中的带折流功能的强化传热换热管组成。折流插件中开窗结构和折流结构的形式和数量多少可根据换热器中换热介质的性质、流量、允许压降以及换热管的尺寸，采用常规方法进行计算确定。
[0031]以上所述仅为本技术专利的其中两种实施例而已，并不用以限制本技术专利，凡在本技术专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
[0032]本技术未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带折流功能的强化传热换热管，包括管体（5），其特征在于：所述的管体（5）中安装有强化传热用的折流插件（1），该折流插件（1）将管体（5）内分割成两部分，两部分之间通过折流插件（1）上的开窗结构互通；所述折流插件（1）由一块矩形板条加工而成，其上的开窗结构包含了窗口（2）和折流挡板（3）。2.根据权利要求1所述的带折流功能的强化传热换热管，其特征在于：所述的折流挡板（3）与折流插件（1）主体平面呈一定夹角，该夹角范围为30
°
~90
°
，所述折流挡板（3）左右交替布置在折流插件（1）的两侧。3.根据权利要求1所述的带折流功能的强化传热换热管，其特征在于：所述的折流挡板（3）由矩形板条的折流插件（1）...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宏新，高原原，李晖，汪芳，郭海纬，
申请(专利权)人：江苏中圣压力容器装备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：