不连续双斜内肋强化换热管制造技术

不连续双斜内肋强化换热管属于强化换热和换热器技术领域，其特征在于：管内壁面存在不连续的、与轴线有一定夹角并向两个方向倾斜的棱状凸起物——双斜内肋；双斜内肋的高度等于或小于０．２ｄ，宽度等于或小于０．５ｄ，长度等于或小于２ｄ，ｄ为基管水力内径；双斜内肋与基管轴线之间的夹角在±（５～８５）度之间。不连续双斜内肋强化换热管对于湍流可提高换热系数（８０～１５０）％，比换热效果很好的横槽管可高出３０％，但流阻却小（２０～５０）％。不连续双斜内肋强化换热管具有强化换热作用显著、流阻小、成型简单、生产效率高的优点，同时双斜内肋附近不易产生回流、不存在流动死区，具有较好的抗结垢效果。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

不连续双斜内肋强化换热管属于强化换热和换热器
本专利技术的特征在于所述强化换热管的内壁面存在不连续的且与基管轴线有一定夹角并向两个方向倾斜的棱状凸起物——双斜内肋，即左旋方向斜内肋和右旋方向斜内肋，双斜内肋的高度等于或小于0.2d，宽度等于或小于0.5d，双斜内肋的长度等于或小于2d，d为基管水力内径； 其特征在于所述双斜内肋的轴线与基管轴线之间成±(5～85)度的夹角，正号表示为左旋方向倾斜，负号表示为右旋方向倾斜；其特征在于所述双斜内肋的横截面的形状是下述各种中的任何一种或几种的组合圆弧形、矩形、三角形、扇形、流线形以及由几段曲线和直线构成的任意形状；其特征在于所述双斜内肋的轴线是下列各种中的任意一种或几种的组合直线、折线、弧线、螺旋线以及曲线；其特征在于所述强化换热管的内壁面是下述各种中的任何一种或几种的组合光滑表面、螺纹表面以及低肋表面；其特征在于所述强化换热管的外壁面是带槽的表面，或光滑表面，或螺纹表面，或低肋表面，或翅片表面；本专利技术与现有技术相比，具有强化传热作用显著、流阻较小和成型简单等优点。实施例1～3与普通圆管相比，对于湍流一般可提高传热系数80％-150％，比传热效果很好的横槽管可高出30％，但它的流阻比横槽管小20％-50％；对于过渡区对流换热，其强化换热效果也十分显著，从而具有十分重要的工程实际应用价值。此外，与横槽管或螺纹管相比，本专利技术双斜内肋附近不易产生回流(横向涡流)，管内不存在流动死区，从而具有较好的抗结垢作用。实施例1附图说明图1是一种不连续双斜内肋强化换热管结构示意图。该管内侧具有不连续双向螺旋凸起(简称“不连续双向螺旋内肋”)，管外侧具有不连续双向螺旋槽。图2为图1中的A-A剖面图。图3为图2中B的局部放大图。在图1和图2中，1为管内不连续双向螺旋肋，2为管外不连续双向螺旋槽；螺旋肋和螺旋槽是在加工中同时形成的。图1中的d为换热管的水力内径，P为单个双斜内肋的轴向长度，C为双斜内肋螺旋角。图3中，h为双斜内肋高度。P＝0.3d、h＝0.05d。C≈±45度，正值表示右旋、负值表示左旋。实施例2图4是另一种不连续双斜内肋强化换热管的部分周向展开结构示意图。该管内侧具有不连续双向螺旋凸起(双斜内肋)，管外为光滑壁面。图4中，3为不连续双向螺旋肋且对称布置；一个右旋斜肋与一个周向相临左旋斜肋组成一个涡流发生器；在同一横截面内沿周向有4个斜肋组成两个涡流发生器。图4的C为双斜内肋螺旋角，C≈±50度；正值表示右旋、负值表示左旋，此处C是右旋角。图4中，4为流体在不连续双向螺旋内肋的作用下在内壁面附近产生的纵向涡流示意。由于双斜内肋产生的纵向涡流主要存在于壁面附近，因而在湍流条件下具有较好的强化换热效果。不连续的而且有一定斜度的双斜内肋不易使流体产生横向涡流，同时它使管内流通面积减少不大，因而这种管子的流阻较螺旋槽、横槽和螺纹换热管小得多。实施例3图5是又一种不连续双斜内肋强化换热管的部分周向展开结构示意图。该管内侧具有不连续双向螺旋凸起(双斜内肋)，管外侧具有不连续双向螺旋槽。图5中，5为管内不连续双向螺旋肋且为不对称布置，6为管外不连续双向螺旋槽且为不对称布置；管内一个右旋斜肋与一个周向相临左旋斜肋组成一个涡流发生器；在一小段管(小于0.5d)的内壁面上有6个斜肋组成三个涡流发生器。不连续双斜内肋换热管的最佳实施方式为滚轧或模压成型。不连续管内双向螺旋肋-管外双向螺旋槽换热管的轧滚轧制成型工艺，是在轧滚的成型表面上设置不连续低轧刃，当换热管经轧滚轧制时，换热管的外壁面在低轧刃的挤压作用下成型为不连续双向螺旋槽，其管内则成型为不连续双向螺旋肋。管内具有不连续双向螺旋肋，而管外壁光滑的换热管，其制造工艺之一是与内螺纹外光滑管的制造工艺相类似；制造工艺之二是用滚轧或模压成型的不连续管内双向螺旋肋-管外双向螺旋槽换热管再加工(冷拔等)。不连续双斜内肋换热管的滚轧或模压成型加工方法的制造效率比普通螺旋槽、横槽和螺纹表面换热管的制造效率高5-10倍，这是由于斜肋的不连续性所带来的优点，因而其制造成本也相应降低。权利要求1.不连续双斜内肋强化换热管含有内肋，其特征在于管子内壁面存在不连续的且与基管轴线有一定夹角并向两个方向倾斜的棱状凸起物——双斜内肋，即左旋方向斜内肋和右旋方向斜内肋，双斜内肋的高度等于或小于0.2d，宽度等于或小于0.5d，长度等于或小于2d，d为基管水力内径。2.根据权利要求1所述的不连续双斜内肋强化换热管，其特征在于所述双斜内肋的轴线与基管轴线之间成±(5～85)度的夹角，正号表示为右旋方向倾斜，负号表示为左旋方向倾斜。3.根据权利要求1所述的不连续双斜内肋强化换热管，其特征在于所述双斜内肋的横截面的形状是下述各种中的任何一种或几种的组合圆弧形、矩形、三角形、扇形、流线形以及由几段曲线和直线构成的任意形状。4.根据权利要求1所述的不连续双斜内肋强化换热管，其特征在于所述双斜内肋的轴线是下列各种中的任何一种或几种的组合直线、折线、弧线、螺旋线以及曲线。5.根据权利要求1所述的不连续双斜内肋强化换热管，其特征在于所述强化换热管的内壁面是下述各种中的任何一种或几种的组合光滑表面、螺纹表面以及低肋表面。6.根据权利要求1所述的不连续双斜内肋强化换热管，其特征在于所述强化换热管的外壁面是带槽的表面，或光滑表面，或螺纹表面，或低肋表面，或翅片表面。全文摘要不连续双斜内肋强化换热管属于强化换热和换热器
，其特征在于管内壁面存在不连续的、与轴线有一定夹角并向两个方向倾斜的棱状凸起物——双斜内肋；双斜内肋的高度等于或小于0.2d，宽度等于或小于0.5d，长度等于或小于2d，d为基管水力内径；双斜内肋与基管轴线之间的夹角在±(5～85)度之间。不连续双斜内肋强化换热管对于湍流可提高换热系数(80～150)％，比换热效果很好的横槽管可高出30％，但流阻却小(20～50)％。不连续双斜内肋强化换热管具有强化换热作用显著、流阻小、成型简单、生产效率高的优点，同时双斜内肋附近不易产生回流、不存在流动死区，具有较好的抗结垢效果。文档编号F28F1/42GK1451937SQ0312513公开日2003年10月29日 申请日期2003年5月10日 优先权日2003年5月10日专利技术者孟继安, 过增元, 胡桅林, 李志信 申请人:清华大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】
不连续双斜内肋强化换热管含有内肋，其特征在于：管子内壁面存在不连续的且与基管轴线有一定夹角并向两个方向倾斜的棱状凸起物－双斜内肋，即左旋方向斜内肋和右旋方向斜内肋，双斜内肋的高度等于或小于０．２ｄ，宽度等于或小于０．５ｄ，长度等于或小于２ｄ，ｄ为基管水力内径。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孟继安，过增元，胡桅林，李志信，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]