[实用新型]换热管道有效
申请号: | 201320080987.3 | 申请日: | 2013-02-22 |
公开(公告)号: | CN203240948U | 公开(公告)日: | 2013-10-16 |
发明(设计)人: | 王永庆;古新;朱冰;靳遵龙;王逢阳;刘敏珊 | 申请(专利权)人: | 郑州大学 |
主分类号: | F28F13/12 | 分类号: | F28F13/12 |
代理公司: | 郑州红元帅专利代理事务所(普通合伙) 41117 | 代理人: | 黄军委 |
地址: | 450001 *** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 管道 | ||
技术领域
本实用新型涉及一种管道,具体的说,涉及了一种用于提高流体混合度和热交换效率的换热管道。
背景技术
在许多场合所用的散热器、紧凑式换热器中,如平直型翅片式板翅换热器,流体流动通道多为平直型,这种平直型流动通道,当流体流速较高时,会产生湍流,湍流可以加速流体的混合以及流体与管道壁的热交换效率。然而湍流会造成较大的边界剪切力,而一些在流动与传热过程比较敏感的生物、化学或食品行业中的流体,由于含有容易被较大剪切力破坏的长分子链结构,根据工艺要求,一般在低流速情况下混合或加热。但是低速状态下难以实现高效传热或混合目的,因此,就需给低流速散热器或换热器增设换热设备或混合设备,加大了企业负担与运行成本。
为了解决以上存在的问题,人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足,从而提供一种设计科学、在低流速无外设的情况下产生湍动度高、热交换效率高的换热管道。
为了实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:一种换热管道,它包括管道和设置在所述管道内壁的多个肋片,其中,相邻所述肋片彼此交错且互不接触。
基于上述,多个所述肋片沿所述管道轴向错列设置。
基于上述,同列所述肋片呈八字状排列。
基于上述,多个所述肋片沿所述管道周向错行设置。
基于上述,同行所述肋片呈八字状排列。
基于上述,多个所述肋片沿所述管道轴向错列设置且沿所述管道周向错行设置,同列所述肋片和同行所述肋片均呈八字状排列,其中,所述管道是方形管道,沿所述方形管道的四个内侧壁分别设置有一列所述肋片。
基于上述,同列相邻所述肋片呈正八字形或倒八字形。
基于上述,同行相邻所述肋片呈正八字形或倒八字形。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步,具体的说,本实用新型利用管道内彼此交错设置且互不接触的肋片对流体的变向作用,提高流体湍动度,使管道内壁附近的流体与所述管道中部的流体相互混合,提高热交换效率。该换热管道具有设计科学、在低流速无外设的情况下湍动度高、热交换效率高的优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中:1.管道;21.上列肋片;22.下列肋片;23.左列肋片;24.右列肋片。
具体实施方式
下面通过具体实施方式,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
如图1所示,一种换热管道,它包括管道1和设置在所述管道1内壁的多个肋片,其中,相邻所述肋片彼此交错且互不接触。相邻所述肋片彼此交错设置,这样设计的好处是:当流体在流动中碰撞到所述肋片后,会改变流动方向,即使流体的流速低也可以形成较大湍动度,便于所述管道1内壁附近的流体与所述管道1中部的流体相互混合,提高热交换效率,省去了附加的换热设备或混合设备;相邻所述肋片彼此互不接触,这样设计的好处是使所述管道1内壁附近的流体可以在所述肋片之间通过,使流体变向后的顺利流动,加强湍动度。
沿所述管道1轴向排列的所述肋片为列,沿所述管道1周向排列的所述肋片为行。多个所述肋片沿所述管道轴向错列设置且沿所述管道周向错行设置,同列所述肋片和同行所述肋片均呈八字状排列,其中,所述管道是方形管道,沿所述方形管道的四个内侧壁分别设置有一列所述肋片,上列肋片21设置在上内侧壁上,下列肋片22设置在下内侧壁上,左列肋片23设置在左内侧壁上,右列肋片24设置在右内侧壁上;所述肋片可以是长方体肋片或梭形肋片或菱形肋片。在其它实施例中,所述方形管道的每个内侧壁上可设置多列所述肋片。
同列相邻所述肋片呈正八字形或倒八字形;这样设计的好处是:使得流体在行进过程中不停变向,加强湍动效果,提高流体的混合程度,进而提高热交换效率。
同行相邻所述肋片呈正八字形或倒八字形;这样设计的好处是,使得流体在碰撞到同行相邻的两个所述肋片后汇流或岔开,加强流体湍动,提高流体的混合程度,进而提高热交换效率。
下面通过混合性能实验数据对设置所述肋片后的热传导效率进行分析:
设定所述管道1的横截面为20×20mm,所述肋片为2×2mm。均匀性指数σ描述了指定表面上指定的物理量的变化情况,σ取1时为最大值。均匀性指数能够采用面积进行衡量,面积加权平均均匀性指数可以捕捉量的变化,如组分浓度的均匀性指数。σ定义如下:
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