[发明专利]一种Dean Vortice效应的高效蛇形换热设备在审

申请号：	201910200326.1	申请日：	2019-03-16
公开（公告）号：	CN109945691A	公开（公告）日：	2019-06-28
发明（设计）人：	吕文超;钱巍	申请（专利权）人：	南通文鼎换热设备科技有限公司
主分类号：	F28D7/08	分类号：	F28D7/08;G06F17/50
代理公司：	暂无信息	代理人：	暂无信息
地址：	210000 江苏省南***	国省代码：	江苏;32
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摘要：
搜索关键词：	换热设备热效率蛇形蛇形换热管流体介质壳体对流换热过程高效换热设备工艺介质出口工艺介质进口冷却介质出口冷却介质进口流动边界层温度边界层应用范围广尺寸参数促进作用结构参数介质流动流动过程强度指数设备整体湍流状态优化设计小阻力管壁管程换热流体轻工涡核污水处理对称炼油流动应用分析
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【权利要求书】：

1.一种Dean Vortice效应的高效蛇形换热设备，其特征在于：所述高效蛇形换热设备依次包括壳体(1)、冷却介质进口(2)、冷却介质出口(3)、工艺介质进口(4)、工艺介质出口(5)、蛇形换热管(6)和支座(7)。所述冷却介质进口(2)焊接于壳体(1)右侧，所述冷却介质出口(3)焊接于壳体(1)左侧。工艺介质进口(4)焊接于壳体(1)右侧下部，工艺介质出口(5)焊接于壳体(1)左侧下部。蛇形换热管(6)位于壳体(1)内；冷却介质由进口(2)进入壳体(1)，与蛇形换热管(6)发生热量交换后经出口(3)流出壳体(1)。工艺介质由进口(4)进入蛇形换热管(6)内，经出口(5)流出蛇形换热管(6)。工艺介质流经各弯头部位时，在离心力作用下产生二次流Dean Voritce，显著提高了管内的换热效率。

2.根据权利要求1所述的高效蛇形换热设备，其特征在于，所述蛇形换热管(6)的弯头为180°，曲率半径R满足：

其中，Q为设备工艺介质的体积流量；υ为工艺介质运动粘度；r为蛇形换热管内半径。

3.根据权利要求1所述的高效蛇形换热设备，其特征在于，流体流经所述蛇形换热管(6)的弯头部位时，其Dean Vortice强度指数De＝2100。

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4.根据权利要求1所述的高效蛇形换热设备，其特征在于，所述蛇形换热管(6)的直管段高度L满足：

其中，P为工艺介质进口压力，W为换热设备功率，d为换热管壁厚，K为总传热系数，Δt_m为工艺介质平均温差，λ为直管段沿程阻力系数，ξ为弯头局部阻力系数。

5.根据权利要求1所述的高效蛇形换热设备，其特征在于，所述蛇形换热管(6)的弯头个数N满足：

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6.根据权利要求1所述的高效蛇形换热设备，其特征在于，所述壳体(1)的宽度D_s满足：

D_s＝5r (5) 。

7.根据权利要求1所述的高效蛇形换热设备，其特征在于，所述壳体(1)的高度H_S满足：

H_S＝L+4R (6) 。