本發(fā)明涉及熱交換器中的換熱管，尤其涉及一種強(qiáng)化換熱結(jié)構(gòu)的換熱管。

背景技術(shù)：

熱交換器、也稱(chēng)換熱器，是石油、化工、動(dòng)力、能源、冶金、航空、車(chē)輛、制冷、食品、環(huán)保以及其他許多工業(yè)部門(mén)廣泛使用的通用工藝設(shè)備，是保證加工過(guò)程正常順利運(yùn)轉(zhuǎn)不可缺少的關(guān)鍵部件，在材質(zhì)消耗、動(dòng)力消耗及工程投資方面占有很重要的份額。目前，能源危機(jī)越來(lái)越嚴(yán)重，以能源為中心的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等問(wèn)題日益突出，節(jié)能和能源的合理有效利用顯得尤為重要。

要提高換熱器的效率，即強(qiáng)化換熱器的傳熱，可采取某些技術(shù)措施以提高換熱設(shè)備的傳熱量或者在滿(mǎn)足原有傳熱量條件下，使它的體積縮小。換熱器傳熱強(qiáng)化通常使用的手段包括三類(lèi)：擴(kuò)展傳熱面積(F)；加大傳熱溫差；提高傳熱系數(shù)(K)。而在特定的使用條件下，通常傳熱溫差是固定的，因此換熱器的強(qiáng)化傳熱集中在擴(kuò)展傳熱面積和提高傳熱系數(shù)上。現(xiàn)在已有的，比較好的方案是采用螺旋管以增大傳熱面，加入擾動(dòng)以提高傳熱系數(shù)。專(zhuān)利號(hào)為CN93246616.8的《螺旋雙圓弧扁管式換熱器》，其結(jié)構(gòu)就具有一定的強(qiáng)化傳熱作用。它的換熱管為螺旋雙圓弧扁管形狀，其螺旋是以換熱管自身的軸心為中心線(xiàn)，將管本身扭成螺紋狀，通過(guò)其換熱管的形狀使得管內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)發(fā)生一些改變，可以獲得較常規(guī)換熱器略大一點(diǎn)的對(duì)流換熱系數(shù)。但是，由于其螺旋升角過(guò)大，故對(duì)流換熱系數(shù)的提高十分有限；而且要把扁管形狀的換熱管加工成螺旋狀，其難度也相當(dāng)大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種能夠極大地提高對(duì)流換熱系數(shù)、且加工容易的螺旋狀換熱管。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種螺旋狀換熱管，它起換熱作用的部分呈螺旋狀，所述換熱管的橫截面為圓環(huán)形；起換熱作用部分的螺旋升角(θ)為10°～30°、其螺距(h)為該換熱管外徑的3～6倍；把該換熱管兩端固定在換熱器上的管段，即換熱管的進(jìn)口端(1)和出口端(2)均為一段直管。

所述螺旋升角(θ)為10°～15°，其螺距(h)為該換熱管外徑的4～5倍。

所述螺旋狀換熱管豎直地安裝在相應(yīng)換熱器中。

當(dāng)所述螺旋狀換熱管水平或傾斜地安裝在相應(yīng)換熱器中時(shí)，至少在該螺旋狀換熱管的中部，連接有把它吊在相應(yīng)換熱器中的吊索。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明不但有很高的傳熱效率，而且還有很強(qiáng)的自?xún)艉头澜Y(jié)垢的能力，能有效的利用空間，實(shí)現(xiàn)小空間大熱量熱傳輸?shù)哪芰?。是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)成本低廉的綜合節(jié)能方案。相對(duì)于一般的自?xún)魝鳠峁芏?，本發(fā)明阻力更小，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，不但成本低廉，而且能夠很快地在實(shí)際中推廣與應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖 。

圖2為圖1的俯視圖 。

其中：

進(jìn)口端1、出口端2。

具體實(shí)施方式

一種螺旋狀換熱管，它起換熱作用的部分呈螺旋狀(參考圖1、2)。在本發(fā)明中，換熱管的橫截面為圓環(huán)形，起換熱作用部分的螺旋升角θ為10°～30°、其螺距h為該換熱管外徑的3～6倍；把該換熱管兩端固定(通常為焊接)在換熱器上的、其換熱介質(zhì)的進(jìn)口端1和出口端2與現(xiàn)有技術(shù)相同，均是一段直管(顯然，它們均只是一小段)。根據(jù)實(shí)際安裝情況，該進(jìn)口端1或出口端2的這一小段直管，既可以與該螺旋管段的兩端直接延長(zhǎng)或折彎、也可以折彎到它們或它們之一的軸線(xiàn)與螺旋管段軸線(xiàn)重疊的狀態(tài)(由于顯見(jiàn)，附圖僅繪制出了進(jìn)口端1和出口端2的兩一小段直管的軸線(xiàn)均與螺旋管段軸線(xiàn)重疊的結(jié)構(gòu))。

顯然，換熱管中起換熱作用部分的螺旋升角θ的大小、螺距h的數(shù)值，應(yīng)當(dāng)根據(jù)相應(yīng)換熱器和其他條件與要求來(lái)確定。例如：螺旋升角θ為10°、螺距h為該換熱管外徑的3倍；螺旋升角θ為30°、螺距h為該換熱管外徑的6倍；或者螺旋升角θ為10°、其螺距h為該換熱管外徑的6倍；螺旋升角θ為30°、其螺距h為該換熱管外徑的3倍等等，均有程度不同的有益效果。

進(jìn)一步講，在其他條件允許的情況下(例如，螺旋管外徑?jīng)]有受到限制)，那么，所述螺旋升角θ以10°～15°，其螺距h以該換熱管外徑的4～5倍為宜。例如：取螺旋升角θ為12°，取螺距h為該換熱管外徑的4.5倍。

更進(jìn)一步講，該螺旋狀換熱管更適合于豎直地安裝在相應(yīng)換熱器中。

當(dāng)因其他條件限制，該螺旋狀換熱管需要水平或傾斜地安裝在相應(yīng)換熱器中時(shí)，至少在該螺旋狀換熱管的中部，應(yīng)當(dāng)連接把它吊在相應(yīng)換熱器中的吊索(通常為足以承受其重量的鋼絞繩)。

顯然，在選購(gòu)繞制該螺旋狀換熱管的管材時(shí)，應(yīng)當(dāng)格外注意其材料的柔性，在繞制時(shí)注意不要出現(xiàn)裂紋，以免將來(lái)產(chǎn)生疲勞破壞。