專利名稱：優(yōu)化多向擾流強化換熱管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種結構參數優(yōu)化了的多向擾流強化換熱管，簡稱0DR管，亦稱優(yōu)化雙向螺 旋槽管、優(yōu)化雙向螺紋管、優(yōu)化雙螺紋管；主要應用于管式熱交換器中，如汽車EGR冷卻器 、汽輪機凝汽器、冷油器、冷水器、加熱器等。
背景技術：
管式熱交換器，如汽輪機凝汽器、汽車發(fā)動機EGR廢氣再循環(huán)冷卻器等擔負著能量回收 與傳遞的重要角色，例如在火力發(fā)電廠的熱力循環(huán)中55%以上的能量是從凝汽器流失掉的， 以中國為例，截至2008年底，全國火力發(fā)電裝機容量達到6.013億kW，年消耗標準燃煤 10. ll億噸，其中55. 7%的能量從汽輪機凝汽器流失(冷源損失)，相當于流失標準燃煤5.63 億噸，按市值計算折合人民幣3941億元，由此可見凝汽器節(jié)能的重要性，因此如何提高凝汽 器等管式熱交換器的換熱效率一直是國內外學者、專家研究的課題。
汽輪機凝汽器、汽車EGR冷卻器等管式熱交換器中換熱管(亦稱冷凝管、冷卻管、加熱 管等)為熱交換的核心部件，擔負著熱量傳遞與回收的重要角色，以往一般采用光管，但換 熱效果欠佳；為了改善傳熱，有嘗試采用單向螺紋管(亦稱單向螺旋槽管)的，有在管內插 入螺旋飄帶的，這些措施都不理想，后來出現多向擾流強化換熱管，使得凝汽器傳熱狀況有 很大改觀，大量應用實例顯示多向擾流強化換熱管的整體傳熱性能超出普通管22%以上，特 別是不銹鋼材料的多向擾流強化換熱管，其總體傳熱系數超出了導熱系數很高的銅合金管， 不銹鋼材料的多向擾流強化換熱管的應用成功地解決了不銹鋼光管應用于凝汽器存在的傳熱 能力差、易結垢(特別是微生物垢)、薄壁管抗振性差的問題，從經濟性、安全性、可靠性 方面徹底超越銅合金管，不銹鋼材料的多向擾流強化換熱管的應用使銅合金管在凝汽器中的 應用成為歷史。
多向擾流強化換熱管出現后，存在著對其結構參數進行優(yōu)化的艱巨任務，因為多向擾流 強化換熱管的螺旋線頭數、螺旋升角、螺旋槽深、螺旋槽形狀等不僅對傳熱性能的高低影響 很大，而且對發(fā)揮多向擾流強化換熱管的抗污垢特性、抗振特性都有影響。本發(fā)明就是針對 多向擾流強化換熱管的螺旋線頭數、螺旋升角、螺旋槽深、螺旋槽形狀提出優(yōu)化方案。
發(fā)明內容
本發(fā)明針對多向擾流強化換熱管的螺旋線頭數T、螺旋升角a、螺旋槽深度e、螺旋槽形狀、兩端光滑段長度L等進行理論優(yōu)化計算與實驗修正，提出一種獲得最佳總體傳熱性能、 相對低的流動阻力、足夠的抗振性能、優(yōu)異的抗污垢能力、良好安裝效果的總體最佳方案。 根據理論計算及實驗結果，右旋螺旋槽和左旋螺旋槽的最佳頭數各為三頭，即最佳方案為三 條右旋螺旋槽l、 3、 5與三條左旋螺旋槽2、 4、 6構成網狀螺旋槽(圖4);螺旋升角a的最佳 范圍為30度至60度(圖4);螺旋槽的深度e的最佳范圍為0.2-0.8mm(圖5);螺旋槽的最佳截 面形狀為圓弧過渡的V形(圖5);兩端光滑段長度L的最佳范圍為50-200MM。 有益效果
本發(fā)明通過優(yōu)化多向擾流強化換熱管的螺旋槽頭數、螺旋升角a、螺旋槽深度e及螺旋 槽截面形狀，能使多向擾流強化換熱管的總體傳熱系數、流動阻力、抗振性能、抗污垢能力 等綜合性能取得最佳平衡，使傳熱能力提升帶來的節(jié)能收益減去流動阻力增加產生的功耗后 的收益最大化，并使管子具有足夠的抗振剛度及優(yōu)異的抗污垢性能。
圖l為管子外觀視圖。
圖2為管子端部視圖。
圖3為管子縱剖面視圖。
圖4為管子展開后的外表面視圖。
圖5為螺旋槽截面視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明優(yōu)化多向擾流強化換熱管的螺旋槽頭數、螺旋升角a、螺旋槽深度e及螺旋槽截 面形狀，可采用具有三輥刀的螺旋槽管輥軋機(另申請實用新型專利并被受理)輥軋的方式 ，通過調整輥刀與管子軸線間的夾角而得到相應的螺旋升角a ，通過進刀量控制螺旋槽深度 e，通過刀具的形狀控制螺旋槽截面形狀，通過進刀與退刀位置控制光滑段長度L。
權利要求
1.一種優(yōu)化多向擾流強化換熱管，其特征是三條右旋螺旋槽和三條左旋螺旋槽構成網狀螺旋槽。
2 根據權利要求l所述的優(yōu)化多向擾流強化換熱管，其特征是螺旋升 角為30度一60度。
3 根據權利要求l所述的優(yōu)化多向擾流強化換熱管，其特征是螺旋槽 深度為O. 2mm—0. 8mm。
4 根據權利要求l所述的優(yōu)化多向擾流強化換熱管，其特征是螺旋槽 的截面形狀為圓弧過渡的V形。
5 根據權利要求l所述的優(yōu)化多向擾流強化換熱管，其特征是兩端光 滑段范圍為50-200mm。
全文摘要
一種優(yōu)化多向擾流強化換熱管，由三條右旋螺旋槽與三條左旋螺旋槽構成網狀螺旋槽；螺旋升角α的最佳范圍為30度至60度；螺旋槽的深度e的最佳范圍為0.2-0.8mm；螺旋槽的最佳截面形狀為圓弧過渡的V形，兩端光滑段L最佳范圍為50-200mm。
文檔編號F28F1/34GK101598516SQ20091030377
公開日2009年12月9日 申請日期2009年6月28日 優(yōu)先權日2009年6月28日
發(fā)明者斌 董 申請人:斌 董