[发明专利]内螺旋换热管

说明书

技术领域

本发明属于一种换热设备，具体地说是一种内部设置螺旋通道的换热管。

背景技术

在家用型换热器中，常用的换热设备有间壁挂式换热器、混合式换热器、蓄热式换热器等3种类型。其中尤以间壁挂式换热器最为常见，一般这种换热器包括冷却水箱与板式换热器。

板式换热器是20世纪70年代开发使用的高效换热设备。是由一组金属薄板(通常为钛板)之间衬以垫片并用框架夹紧组装而成，冷、热流体分别在板片两侧流过，通过板片进行换热。板片厚度为0.5～3mm。由于板片压制成各种波纹形状，既增加了刚度，又使流体分布均匀，加强湍流，故而传热系数较高。但是板式换热器仍然存在以下问题：①由于流体中夹带大量的细晶碱，导致板式换热器结疤淤塞非常严重，致使系统阻力大，换热效率低；②板式换热器酸洗、检修、清理工作量大，且检修费用高；③由于流体腐蚀冲刷严重，导致板式换热器寿命降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内螺旋换热管，以提高换热器的换热效率，延长换热器的使用寿命。

按照本发明提供的技术方案，在管体的内部中央设置沿轴向的贯通孔，在管体内、贯通孔的周围分布若干同样沿轴向的螺旋通孔。

螺旋通孔以螺旋状绕在贯通孔的周围。在管体的端部沿管体的周向设置环形凹槽，在环形凹槽内设置若干环形的散热片，在相邻两块散热片之间形成环形的沟槽。

本发明的优点是：在内螺旋换热管上均匀地设置了若干螺旋通孔后，不仅可防止流体短路、增加流体速度，而且还可以迫使流体按规定路径流通，使流体在换热管中的路程增加。在截面积相同的状况下，路程增加，就意味着增加了散热面积，散热面积增加，那么交换的热量也增多了。

附图说明

图1为本发明的结构图。

图2为对流传热时沿热流方向的温度分布情况示意图。

具体实施方式

如图1所示：在管体6的内部中央设置沿轴向的贯通孔2，在管体6内、贯通孔2的周围分布若干同样沿轴向的螺旋通孔1。螺旋通孔1以螺旋状绕在贯通孔2的周围。在管体6的端部3沿管体6的周向设置环形凹槽，在环形凹槽内设置若干环形的散热片5，在相邻两块散热片5之间形成环形的沟槽4。图1中的3为管体6的端部。

在换热系统中采用1台管体6的直径与长度为φ76mm×380mm，螺旋通孔1的螺距为2.7～3.4转/1000mm的内螺旋换热管换热器(换热面积为8.99m²)来代替原设计的板式换热器，经过试验，内螺旋换热管换热器显示出了其优越的节能性能。

1、内螺旋换热管的结构特点。

1)热效率高。由于换热管的管体1采用内螺旋结构，螺旋通孔1内的流道截面是不变的，但其流通的路径是弯曲螺旋型，造成流体在换热管中的路径变长，根据螺距和螺旋通孔1的直径便可知道流体在换热管中所流过的距离是普通直管式的2～3倍。同时，路径为螺旋型，在流速很低的情况下也始终处于轻微湍流状态，难以形成层流，使对流传热的主要热阻被有效地克服，管内外传热被同时强化，因而传热系数很高，一般为直管式的2～3倍。

2)防垢能力强。由于螺旋通孔1内的流体有湍流，使流体中的微粒难以沉积结垢，即使有少量污垢生成，由于内螺旋换热管上存在管体内外温差应力而产生的应变，使具有弹性特征的螺旋换热管曲率发生微观变化，从而使内螺旋换热管有自然防垢和自然除垢的能力。介质在内螺旋换热管内外伞型分流器的作用下，将输送进来的高速流体均匀的分配到内螺旋换热管四周的螺旋通孔1中，减少了水流的冲击，保持了换热器的平衡。

3)内螺旋换热管的柔性加工，在温差和压差较大的场合下具有自我补偿能力，可大大降低侧板和型材的应力，不易拉脱、泄漏。

4)采用优质的铝材料，设备抗腐蚀能力高，设备使用寿命长。体积小，占地面积小，运行维护费用低。独特的冷挤压成形工艺，没有强烈形变，无晶间缺陷，应力分布均匀。

2、内螺旋换热管的传热特点。

1)传热原理。