优化多向扰流强化换热管制造技术

一种优化多向扰流强化换热管，由三条右旋螺旋槽与三条左旋螺旋槽构成网状螺旋槽；螺旋升角α的最佳范围为３０度至６０度；螺旋槽的深度ｅ的最佳范围为０．２－０．８ｍｍ；螺旋槽的最佳截面形状为圆弧过渡的Ｖ形，两端光滑段Ｌ最佳范围为５０－２００ｍｍ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种结构参数优化了的多向扰流强化换热管，简称0DR管，亦称优化双向螺 旋槽管、优化双向螺纹管、优化双螺纹管；主要应用于管式热交换器中，如汽车EGR冷却器 、汽轮机凝汽器、冷油器、冷水器、加热器等。
技术介绍
管式热交换器，如汽轮机凝汽器、汽车发动机EGR废气再循环冷却器等担负着能量回收 与传递的重要角色，例如在火力发电厂的热力循环中55%以上的能量是从凝汽器流失掉的， 以中国为例，截至2008年底，全国火力发电装机容量达到6.013亿kW，年消耗标准燃煤 10. ll亿吨，其中55. 7%的能量从汽轮机凝汽器流失(冷源损失)，相当于流失标准燃煤5.63 亿吨，按市值计算折合人民币3941亿元，由此可见凝汽器节能的重要性，因此如何提高凝汽 器等管式热交换器的换热效率一直是国内外学者、专家研究的课题。汽轮机凝汽器、汽车EGR冷却器等管式热交换器中换热管(亦称冷凝管、冷却管、加热 管等)为热交换的核心部件，担负着热量传递与回收的重要角色，以往一般采用光管，但换 热效果欠佳；为了改善传热，有尝试采用单向螺纹管(亦称单向螺旋槽管)的，有在管内插 入螺旋飘带的，这些措施都不理想，后来出现多向扰流强化换热管，使得凝汽器传热状况有 很大改观，大量应用实例显示多向扰流强化换热管的整体传热性能超出普通管22%以上，特 别是不锈钢材料的多向扰流强化换热管，其总体传热系数超出了导热系数很高的铜合金管， 不锈钢材料的多向扰流强化换热管的应用成功地解决了不锈钢光管应用于凝汽器存在的传热 能力差、易结垢(特别是微生物垢)、薄壁管抗振性差的问题，从经济性、安全性、可靠性 方面彻底超越铜合金管，不锈钢材料的多向扰流强化换热管的应用使铜合金管在凝汽器中的 应用成为历史。多向扰流强化换热管出现后，存在着对其结构参数进行优化的艰巨任务，因为多向扰流 强化换热管的螺旋线头数、螺旋升角、螺旋槽深、螺旋槽形状等不仅对传热性能的高低影响 很大，而且对发挥多向扰流强化换热管的抗污垢特性、抗振特性都有影响。本专利技术就是针对 多向扰流强化换热管的螺旋线头数、螺旋升角、螺旋槽深、螺旋槽形状提出优化方案。
技术实现思路
本专利技术针对多向扰流强化换热管的螺旋线头数T、螺旋升角a、螺旋槽深度e、螺旋槽形状、两端光滑段长度L等进行理论优化计算与实验修正，提出一种获得最佳总体传热性能、 相对低的流动阻力、足够的抗振性能、优异的抗污垢能力、良好安装效果的总体最佳方案。 根据理论计算及实验结果，右旋螺旋槽和左旋螺旋槽的最佳头数各为三头，即最佳方案为三 条右旋螺旋槽l、 3、 5与三条左旋螺旋槽2、 4、 6构成网状螺旋槽(图4);螺旋升角a的最佳 范围为30度至60度(图4);螺旋槽的深度e的最佳范围为0.2-0.8mm(图5);螺旋槽的最佳截 面形状为圆弧过渡的V形(图5);两端光滑段长度L的最佳范围为50-200MM。 有益效果本专利技术通过优化多向扰流强化换热管的螺旋槽头数、螺旋升角a、螺旋槽深度e及螺旋 槽截面形状，能使多向扰流强化换热管的总体传热系数、流动阻力、抗振性能、抗污垢能力 等综合性能取得最佳平衡，使传热能力提升带来的节能收益减去流动阻力增加产生的功耗后 的收益最大化，并使管子具有足够的抗振刚度及优异的抗污垢性能。附图说明图l为管子外观视图。图2为管子端部视图。图3为管子纵剖面视图。图4为管子展开后的外表面视图。图5为螺旋槽截面视图。具体实施例方式本专利技术优化多向扰流强化换热管的螺旋槽头数、螺旋升角a、螺旋槽深度e及螺旋槽截 面形状，可采用具有三辊刀的螺旋槽管辊轧机(另申请技术专利并被受理)辊轧的方式 ，通过调整辊刀与管子轴线间的夹角而得到相应的螺旋升角a ，通过进刀量控制螺旋槽深度 e，通过刀具的形状控制螺旋槽截面形状，通过进刀与退刀位置控制光滑段长度L。权利要求1.一种优化多向扰流强化换热管，其特征是三条右旋螺旋槽和三条左旋螺旋槽构成网状螺旋槽。2 根据权利要求l所述的优化多向扰流强化换热管，其特征是螺旋升 角为30度一60度。3 根据权利要求l所述的优化多向扰流强化换热管，其特征是螺旋槽 深度为O. 2mm—0. 8mm。4 根据权利要求l所述的优化多向扰流强化换热管，其特征是螺旋槽 的截面形状为圆弧过渡的V形。5 根据权利要求l所述的优化多向扰流强化换热管，其特征是两端光 滑段范围为50-200mm。全文摘要一种优化多向扰流强化换热管，由三条右旋螺旋槽与三条左旋螺旋槽构成网状螺旋槽；螺旋升角α的最佳范围为30度至60度；螺旋槽的深度e的最佳范围为0.2-0.8mm；螺旋槽的最佳截面形状为圆弧过渡的V形，两端光滑段L最佳范围为50-200mm。文档编号F28F1/34GK101598516SQ20091030377公开日2009年12月9日 申请日期2009年6月28日 优先权日2009年6月28日专利技术者斌 董 申请人:斌 董 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种优化多向扰流强化换热管，其特征是三条右旋螺旋槽和三条左旋螺旋槽构成网状螺旋槽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董斌，
申请(专利权)人：董斌，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]