[发明专利]三维肋片换热管

说明书

本发明提供了一种三维肋片换热管，包括带有内肋片和外肋片的三维肋片管，在三维肋片管上设置有用于局部截流待冷却流体的截流部，截流部设置于所述三维肋片管内或管外，且截流部外壁或内壁与三维肋片管的肋片端部构成0‑5mm的间隙配合。本发明巧妙地利用了截流原理，换热过程中，所有粘性流体必须经过截流部壁与三维肋片管的肋片端部之间的空隙流过，所有粘性流体能够在三维肋片管内充分贴壁换热冷却，解决了粘性流体冷却效果差的技术问题。

技术领域

本发明涉及换热管，具体涉及三维肋片换热管。

背景技术

换热管作为换热器的核心换热元件，一直是换热技术领域研究的热点。目前，市面上的换热管多为三维肋片换热管，如CN204535509U公开的三维肋片换热管，包括管体，管体的内壁和外壁上沿其管体轴向分别具有多排三维内肋片和多排三维外肋片，每排三维内、外肋片分别由圆周方向均布的多个三维内、外肋片组成，多排三维外肋片高低交错布置；又如CN205918707U公开的三维管风冷式油冷却器，包括三维冷却管，三维冷却管包括圆管、外翅片和内翅片，外翅片一端与圆管的外表面固定连接，外翅片的另一端呈放射性向外发散，外翅片的横截面呈圆弧状，外翅片呈沿圆管轴向分布的若干列，同列的外翅片等距分布，相邻列的外翅片交错分布；内翅片呈圆柱状，内翅片一端与圆管内表面固定连接，内翅片的另一端呈汇聚状朝向圆心，内翅片沿圆管轴向分布呈若干列，内翅片沿圆管内圆周方向呈若干圈，三维冷却管中心设有螺旋扰流片。相比于传统光壁换热管，如前所述三维肋片换热管虽然在一定程度上提高了换热面积和换热效率，但其换热效果仍然有待进一步优化。

此外，采用现有的换热管和风冷方式冷却粘性流体时，通常只能将粘性流体温度冷却到比环境温度高15°左右，尽管本领域技术人员尝试采用各种方法去改变换热管的换热面积、消除接触热阻，但其也只能将粘性流体温度冷却到比环境温度高13°左右，始终无法找到一种有效的方法或换热管将粘性流体冷却到环境温度，这也是多年来一直困扰换热技术领域的一大技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供三维肋片换热管，以解决粘性流体冷却效果差的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

三维肋片换热管，包括带有内肋片和外肋片的三维肋片管，在所述三维肋片管上设置有用于局部截流待冷却流体的截流部。

作为对粘性流体冷却效果的优选方案之一，所述截流部设置于所述三维肋片管内，且所述截流部外壁与所述三维肋片管的内肋片端部构成间隙配合；作为更优选方案，所述截流部外壁与所述三维肋片管的内肋片端部构成间隙量为0-5mm的间隙配合。

为实现对换热过程中的流体进行储存，提高空间利用率，所述截流部包括管，在管内设置有截流板。

作为优选，所述截流板设置于管的中部或管的端部。当截流板设置于管的中部时，可以在管中部完成截流，管内截流板两侧分别用于储存待冷却流体和已冷却流体；当截流板设置于管的端部时，可以在管端部完成截流，管内用于储存待冷却流体或已冷却流体。

为实现对换热过程中的流体进行储存，提高空间利用率，所述截流部包括管，在管内设置有弹簧，弹簧一端固定，弹簧另一端为自由端，在弹簧自由端活动设置有密封部，当管内密封部两侧流体压差不超过规定值(本发明所述规定值是指根据产品实际需要的设计值，规定值包括但不限于10牛顿、30牛顿、200牛顿)时，密封部和弹簧在管内构成接触密封密封以实现截流。当管内密封部两侧流体压差超过规定值时，流体驱动密封部和弹簧在管内移动以形成非密封结构，此结构还能够防止管内流体温度过高，及时释放过大压力。

作为优选，所述密封部采用钢球或堵头。

进一步地，所述管由第一管段和第二管段构成，第一管段内径大于第二管段内径，所述弹簧位于第一管段内，所述密封部通过弹簧卡合于第一管段与第二管段的过渡处。当管内密封部两侧流体压差不超过规定值时，密封部和弹簧在管内构成接触密封密封以实现截流。