專利名稱：高效波紋管冷凝器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于化工、石油、冶金及熱能工程中所使用的氣-液或液-液冷凝器。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案一種高效波紋管冷凝器，它包括有殼體及其兩端的封蓋，殼體內(nèi)通過管板設(shè)有換熱管，在封蓋上設(shè)有介質(zhì)進(jìn)口和介質(zhì)出口，在殼體上設(shè)有物料進(jìn)口和物料出口，其中，換熱管或是并排設(shè)置的多根直管，或是多根并排設(shè)置的U型管，其特征在于各換熱管的管壁為波紋結(jié)構(gòu)，且各換熱管管壁的內(nèi)表面設(shè)有多孔金屬層。
本實(shí)用新型將換熱管的管壁結(jié)構(gòu)改為波紋結(jié)構(gòu)，且其內(nèi)表面涂有多孔金屬材料，殼體采用折流桿支撐管束。故本實(shí)用新型的波紋換熱管與傳統(tǒng)的換熱管相比較，具有傳熱系數(shù)高、流阻低，抗介質(zhì)腐蝕能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
圖2為本實(shí)用新型的高效波紋管的結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)用新型中，各換熱管4的管壁的波紋結(jié)構(gòu)可以是連續(xù)的，也可是間斷的，最好是各換熱管4的兩端管壁為平滑面結(jié)構(gòu)，以便與兩端的管板3固定連接，其它均為波紋結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型各換熱管4的管壁的波紋結(jié)構(gòu)中，其波峰與波谷之間的峰峰值為0.1-3mm，最好為0.5-1.5mm。各波紋換熱管4中間可由焊在折流圈上的多根折流桿10來支撐固定，折流桿10為細(xì)圓桿，分別以水平或垂直方向焊接固定在圓環(huán)形的折流圈上構(gòu)成固定支撐。因各波紋換熱管4采用折流桿支撐結(jié)構(gòu)，則殼體1流體流動(dòng)阻力可減到與光管一致。
本實(shí)用新型的多孔金屬層9可采用60-120目的鋁粉、鐵粉或鎳粉在高溫真空爐中燒結(jié)或直接噴涂在波紋換熱管4的管壁內(nèi)表面上，形成凹凸不平的大量的小孔，可大大加速液體汽化生成氣泡。該多孔金屬層9的厚度為0.1-0.6mm，最佳0.2-0.3mm。
本實(shí)用新型的高效波紋換熱管是用專用設(shè)備將光滑管加工成內(nèi)、外均為連續(xù)波紋狀曲線形狀，并根據(jù)介質(zhì)特性在波紋管內(nèi)表面高溫噴涂金屬材料，如Al、Fe或Ni等。因這種加工變形不是依靠管壁厚的減薄來形成，而是利用材料的塑性和韌性，讓金屬流動(dòng)形成，所以在波峰、波谷處壁厚不減薄，加工應(yīng)力小，且應(yīng)力分布均勻，沒有應(yīng)力集中點(diǎn)，可承受較大溫差和較大壓差。波紋換熱管內(nèi)表面有多孔涂層，增加表面積數(shù)10倍，大大提高了流體的紊流強(qiáng)度，不斷改變了流體的流速和流動(dòng)方向，破壞了層流底層，改變了介質(zhì)邊界層的流動(dòng)狀態(tài)，從管壁表面到主流之間的溫度梯度被破壞或消除，大大提高了管內(nèi)外的傳熱系數(shù)，而且在較低流速下，即可達(dá)到紊流狀態(tài)。因管壁表面有多孔金屬涂層，使管壁內(nèi)溫度梯度很小、熱阻小、總傳熱系數(shù)比普通管提高2-5倍。并由于換熱管內(nèi)表面形成凹凸不平和大量的小孔，被冷卻介質(zhì)在換熱管表面放熱。介質(zhì)可在較低的流速下提前達(dá)到湍流，特別是介質(zhì)在管內(nèi)攏動(dòng)，起到自動(dòng)沖刷的作用，不易結(jié)垢，增加了傳熱效率和換熱面積，同時(shí)還具有節(jié)省制造費(fèi)用、結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn)。可廣泛用于石油、石化、熱能動(dòng)力工程領(lǐng)域。
權(quán)利要求1.一種高效波紋管冷凝器，它包括有殼體及其兩端的封蓋，殼體內(nèi)通過管板設(shè)有換熱管，在封蓋上設(shè)有介質(zhì)進(jìn)口和介質(zhì)出口，在殼體上設(shè)有物料進(jìn)口和物料出口，其中，換熱管或是并排設(shè)置的多根直管，或是多根并排設(shè)置的U型管，其特征在于各換熱管的管壁為波紋結(jié)構(gòu)，且各換熱管管壁的內(nèi)表面設(shè)有多孔金屬層。
2.按權(quán)利要求1所述的高效波紋管冷凝器，其特征在于所述各換熱管的管壁的波紋結(jié)構(gòu)或是連續(xù)的，或是間斷的。
3.按權(quán)利要求2所述的高效波紋管冷凝器，其特征在于所述各換熱管的管壁的波紋結(jié)構(gòu)是，各換熱管的兩端管壁為平滑面結(jié)構(gòu)，其它均為波紋結(jié)構(gòu)。
4.按權(quán)利要求1或2所述的高效波紋管冷凝器，其特征在于所述各換熱管的管壁的波紋結(jié)構(gòu)中，其波峰與波谷之間的峰峰值為0.1-3mm。
5.按權(quán)利要求4所述的高效波紋管冷凝器，其特征在于所述各換熱管的管壁的波紋結(jié)構(gòu)中，其波峰與波谷之間的峰峰值為為0.5-1.5mm。
6.按權(quán)利要求1所述的高效波紋管冷凝器，其特征在于所述多孔金屬層采用60-120目的鋁粉、鐵粉或鎳粉在高溫真空爐中燒結(jié)或直接噴涂在波紋換熱管的管壁內(nèi)表面上，形成凹凸不平的大量的小孔。
7.按權(quán)利要求6所述的高效波紋管冷凝器，其特征在于所述多孔金屬層的厚度為0.1-0.6mm。
8.按權(quán)利要求7所述的高效波紋管冷凝器，其特征在于所述多孔金屬層的厚度為0.2-0.3mm。
9.按權(quán)利要求1所述的高效波紋管冷凝器，其特征在于所述各波紋換熱管中間由焊在折流圈上的多根折流桿來支撐固定，折流桿為細(xì)圓桿，分別以水平或垂直方向焊接固定在圓環(huán)形的折流圈上構(gòu)成支撐。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于化工、石油、冶金及熱能工程中所使用的氣－液或液－液冷凝器，它包括有殼體及其兩端的封蓋，殼體內(nèi)通過管板設(shè)有換熱管，在封蓋上設(shè)有介質(zhì)進(jìn)口和介質(zhì)出口，在殼體上設(shè)有物料進(jìn)口和物料出口，其中，換熱管或是并排設(shè)置的多根直管，或是多根并排設(shè)置的U型管，各換熱管的管壁為波紋結(jié)構(gòu)，且各換熱管管壁的內(nèi)表面設(shè)有多孔金屬層。本實(shí)用新型將換熱管的管壁結(jié)構(gòu)改為波紋結(jié)構(gòu)，且其內(nèi)表面涂有多孔金屬材料，殼體采用折流桿支撐管束。故本實(shí)用新型的波紋換熱管與傳統(tǒng)的換熱管相比較，具有傳熱系數(shù)高、流阻低，抗介質(zhì)腐蝕能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F28D7/10GK2578765SQ0225856
公開日2003年10月8日 申請(qǐng)日期2002年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月19日
發(fā)明者郭宏新, 劉豐, 李來所, 馬明 申請(qǐng)人:江蘇中圣石化工程有限公司