專利名稱：三維內(nèi)肋管及其加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于強(qiáng)化傳熱及節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。
目前強(qiáng)化管內(nèi)換熱的方法很多，重慶大學(xué)程俊國副教授在《高效傳熱表面》一文里(論文載《重慶大學(xué)科技》1982年第1期)對(duì)此有較為詳細(xì)的綜合敘述①砂粒型粗糙管的換熱系數(shù)，在相同泵功率的情況下，最高可達(dá)光管換熱系數(shù)的1.9倍;②內(nèi)嵌小環(huán)的管道其換熱系數(shù)為光管的1～1.6倍;③在高雷諾數(shù)下，螺紋管的換熱系數(shù)可達(dá)光管的1.23～2.7倍;④插入螺旋帶的管道其換熱系數(shù)最高可達(dá)光管的1.5倍，而在某些情況下，其換熱系數(shù)還小于光管;⑤二維內(nèi)肋管在相同的泵功率條件下，其換熱系數(shù)為光管的1.1～1.9倍。
本發(fā)明的目的在于更進(jìn)一步強(qiáng)化管內(nèi)單相流體的對(duì)流換熱、以及管內(nèi)的相變換熱(沸騰和凝結(jié))，提高管內(nèi)的換熱系數(shù)，并解決三維內(nèi)肋管加工工藝的技術(shù)問題。
本發(fā)明的內(nèi)容是用本發(fā)明的專用機(jī)床對(duì)各種金屬材質(zhì)的園管的內(nèi)壁進(jìn)行刻切加工，在園管的內(nèi)壁形成排列有序的針肋(或魚鱗肋)及凹槽，構(gòu)成三維內(nèi)肋管。
其刻切加工工藝由專用刀頭和夾具對(duì)園管內(nèi)壁實(shí)施反復(fù)、旋轉(zhuǎn)、深孔道內(nèi)刻，專用機(jī)床有成套設(shè)計(jì)圖，且易于制造和安裝，機(jī)床的操作為半自動(dòng)化，普通技術(shù)工人只需學(xué)習(xí)半個(gè)工作日即能較熟練地掌握。
刻切工藝過程為刻切主要由刀頭實(shí)施，刀頭由10～16把小刻刀沿徑向插入刀盒，刀盒用絲扣與平動(dòng)桿連接。當(dāng)平動(dòng)桿在管內(nèi)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，刻刀被刀頭內(nèi)的錐體頂出而刻入管壁，隨著平動(dòng)桿的繼續(xù)向前推進(jìn)，刻刀在管壁上刻出凹槽和推擠出針肋，當(dāng)平動(dòng)桿向后平動(dòng)時(shí)，刻刀由彈刀拉回刀盒內(nèi)，使刀頭與管壁脫離接觸，此時(shí)所刻園管在夾具及其聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，沿其軸心線旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，并同時(shí)向遠(yuǎn)離刀頭的方向運(yùn)動(dòng)2～4毫米，以待刀頭再次向前平動(dòng)時(shí)，刻制另一圈的針肋和凹槽。如此反復(fù)，直至加工出所需長度的三維內(nèi)肋管。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)或者積極效果其強(qiáng)化管內(nèi)傳熱的效果極好，超過目前所有類型的其他強(qiáng)化傳熱管，其換熱系數(shù)可達(dá)光管的1.5～3.5倍，且不論其管道運(yùn)行時(shí)的雷諾數(shù)如何，其換熱性能均優(yōu)于其他強(qiáng)化管。本發(fā)明適于各種管式換熱器，特別是對(duì)管內(nèi)換熱熱阻起支配作用的換熱器尤為有利。


附圖是經(jīng)刻切加工的三維內(nèi)肋管的內(nèi)部構(gòu)造示意圖，在園管的內(nèi)壁形成排列有序的針肋。序號(hào)①為金屬園管、序號(hào)②為針肋。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最好方式，是用本發(fā)明所設(shè)計(jì)的專用機(jī)床進(jìn)行機(jī)械化生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種用于強(qiáng)化管內(nèi)單相流體的對(duì)流換熱以及管內(nèi)的相變換熱(沸騰和凝結(jié))的高效傳熱管，其特征是用本發(fā)明的專用機(jī)床對(duì)各種金屬材質(zhì)的園管內(nèi)壁進(jìn)行刻切加工，在園管的內(nèi)壁形成排列有序的針肋(或魚鱗肋)及凹槽，構(gòu)成三維內(nèi)肋管。
2.如權(quán)利要求1所述的刻切加工，其特征是刻切主要由刀頭實(shí)施，刀頭由10～16把小刻刀沿徑向插入刀盒，刀盒用絲扣與平動(dòng)桿連接，其工藝程序當(dāng)平動(dòng)桿在管內(nèi)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，刻刀被刀頭內(nèi)的錐體頂出而刻入管壁，隨著平動(dòng)桿的繼續(xù)向前推進(jìn)，刻刀在管壁上刻出凹槽和推擠出針肋，當(dāng)平動(dòng)桿向后平動(dòng)時(shí)，刻刀由彈力拉回刀盒內(nèi)，使刀頭與管壁脫離接觸，此時(shí)所刻園管在夾具及其聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，沿其軸心線旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，并同時(shí)向遠(yuǎn)離刀頭的方向運(yùn)動(dòng)2～4毫米，以待刀頭再次向前平動(dòng)時(shí)，刻制另一圈的針肋和凹槽，由此，對(duì)園管內(nèi)壁實(shí)施反復(fù)、旋轉(zhuǎn)、深孔道內(nèi)刻，直至加工出所需長度的三維內(nèi)肋管。
全文摘要
本發(fā)明為三維內(nèi)肋管及其加工工藝，屬強(qiáng)化傳熱及節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明能更進(jìn)一步提高管內(nèi)單相流體的對(duì)流換熱以及管內(nèi)的相變換熱，解決了三維內(nèi)肋管加工工藝的技術(shù)問題；使用本發(fā)明所設(shè)計(jì)的專用機(jī)床對(duì)各種金屬材質(zhì)的圓管內(nèi)壁進(jìn)行刻切加工，在圓管內(nèi)壁形成排列有序的針肋(或魚鱗肋)及凹槽，構(gòu)成三維內(nèi)肋管，對(duì)強(qiáng)化管內(nèi)傳熱的效果極好，其換熱系數(shù)可達(dá)光管的1.5～3.5倍；適用于各種管式換熱器，對(duì)管內(nèi)換熱熱阻較大的情況尤為有利。
文檔編號(hào)F28F1/40GK1037391SQ8810257
公開日1989年11月22日 申請(qǐng)日期1988年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月29日
發(fā)明者廖光亞, 陸永泰, 劉正常, 王典燦, 周華 申請(qǐng)人:重慶建筑工程學(xué)院, 自貢市育才化工機(jī)械廠