CN101762190A - 带有等间距开口肋片的套管换热器 - Google Patents

Abstract

一种机械技术领域的带有等间距开口肋片的套管换热器，包括：外管、内管和若干个肋片，外管套接于内管，肋片设置于外管和内管之间的环隙中，肋片的两端分别与外管内壁和内管外壁相连；所述的肋片上设有若干个等间距的开口，开口的大小L与开口的间距D的关系为：。肋片做内外管的支撑同时，又为内管增加换热面积。两种媒质分别在环隙和内管中相对流动，在环隙中流动的媒质经过肋片上时产生较多的绕流，使媒质混合更加均匀，从而解决了传统的换热效率不够高的问题，整个装置换热面积大，体积小，结构简单并且耗费材料少。

Description

带有等间距开口肋片的套管换热器

技术领域

本发明涉及的是一种机械技术领域的装置，尤其涉及的是一种带有等间距开口肋片的套管换热器。

背景技术

套管换热器具有优良的换热性能，所以在制冷空调、化工、动力等领域得到了广泛的应用。但目前使用的套管换热器是在管道通入水或水蒸气，以达到换热的效果，这样的套管换热器的换热系数不够高，为了达到最佳的换热效果，制造的换热器体积庞大，耗费了大量材料。另外传热率不高，使得换热时间比较长。工业产业上有一种套管换热器，由同轴套装的两根管子组成，两种媒质分别在管环隙中和内管中相对流动，来进行热交换。不过传热面积仅在管壁的柱面，传热效果不是很好。

经对现有技术的文献检索发现，中国实用新型专利公开号：CN2336312，该技术公开了一种套管换热器，在外套管与内套管的两端接管处，分别接通有贯通于该段内、外管环隙间的环隙导引管。在内管腔体内架设有中心导流管。该导流管可以是带螺旋导流翅片的流线封芯导流管也可以是带轴向直翅片的流线封芯导流管。该换热器结构复杂，耗费材料较多。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种带有等间距开口肋片的套管换热器，通过对管环内连接内外管的肋片的改进设计，让流过的媒质能够减少或破坏边界层，增加扰动，从而提高了换热效率，同时简化了其他不必要的结构，仅外管套内管，若干肋片均匀分布在管环内，增加了内管换热面积。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：外管、内管和若干个肋片，其中：外管套接于内管，肋片设置于外管和内管之间的环隙中。所述的肋片上设有若干个等间距的开口，开口的大小L与开口的间距D的关系为：

所述的外管、内管和肋片都是铝制成。

所述的肋片的两端分别与外管内壁和内管外壁相连。

所述的肋片的厚度与内管和外管管壁的厚度相等。

所述的肋片上设有若干大小相等且交错排列或矩阵排列的通孔，通孔的直径d与肋片高度h的关系为：

两通孔的间距l与通孔的直径d的关系为：

所述的肋片上设有若干大小相同且交错排列的凸点和凹点，凸点和凹点的直径d’与肋片高度h的关系为：

两点的间距l’与凸点凹点直径d’的关系为：

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明使用时，肋片做内外管支撑的同时，又为内管增加换热面积。两种媒质分别在环隙和内有管中相对流动，在环隙中流动的媒质经过肋片上的开口、通孔或凹点凸点时产生较多的绕流，使媒质混合更加均匀，从而解决了传统的换热效率不够高的问题，整个装置换热面积大，体积小，结构简单并且耗费材料少。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是实施例1的结构示意图；

图3是实施例1的不平行开口的结构示意图；

图4是实施例1的不平行开口的纵向剖面图；

图5是实施例2的结构示意图；

图6是实施例3的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在本发明技术方案为前提下进行实施。给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例包括：外管1、内管2和五个肋片3，其中：外管1和内管2同轴套接，五个肋片3均匀 设置于外管1和内 管2之间的环隙中。肋片3的厚度与内管2和外管1管壁的厚度相等，肋片3的两端分别与外管1内壁和内管2外壁相连，外管1、内管2和肋片3都是铝制成的。

如图2所示，每个肋片3上都设有开口4，开口4的间距相等，开口4的大小相等，开口4的大小L与开口4的的间距D的关系为：

不在同一个肋片3上的开口4相互平行。如图3和图4所示，不在同一个肋片3上的开口4相互不平行，不平行的开口4呈螺旋状，其螺旋角度范围是：10°~45°。

两种媒质分别在环隙中和内管2中相对流动，通过肋片3的表面和内管2外壁来进行热交换。在环隙中流动的媒质经过开口4时，产生较多较大的绕流和对流，从而提高了换热效率。

实施例2

如图5所示，本实施例中，肋片3上设有若干大小相等且交错排列或矩阵排列的通孔5。通孔5的直径d与肋片3高度h的关系为：

两通孔5间距l与通孔5的直径d的关系为：通孔5对直排列，通孔5为两行。

其他实施情况和实施例1相同。在环隙中流动的媒质经过通孔5时会产生较多较大的绕流，从而提高了换热效率。

实施例3

如图6所示，本实施例中，肋片3 上冲压出若干大小相等的凸点6和凹点7。凸点6和凹点7的直径d’与肋片3高度h的关系为：

两点间距l’与两点的直径d’的关系为：凸点6和凹点7相互错开排列，凸点6和凹点7为两行。其他实施情况和实施例1相同。这些凸点6和凹点7不仅增加了肋片3的换热面积，而且让流过的媒质产生扰流，从而使其混合更加均匀，进而提高了换热效率。

Claims (5)

1.一种带有等间距开口肋片的套管换热器，包括：外管、内管和若干个肋片，其中：外管套接于内管，肋片设置于外管和内管之间的环隙中，其特征在于：肋片的两端分别与外管内壁和内管外壁相连；所述的肋片上设有若干个等间距的开口，开口的大小L与开口的间距D的关系为：

2.根据权利要求1所述的带有等间距开口肋片的套管换热器，其特征是，所述的外管、内管和肋片都是铝制成。

3.根据权利要求1所述的带有等间距开口肋片的套管换热器，其特征是，所述的肋片厚度与内管和外管管壁的厚度相等。

4.根据权利要求1所述的带有等间距开口肋片的套管换热器，其特征是，所述的肋片上设有若干大小相等且交错排列或矩阵排列的通孔，通孔的直径d与肋片的高度h的关系为：

两通孔的间距l与通孔的直径d的关系为：

。

5.根据权利要求1所述的带有等间距开口肋片的套管换热器，其特征是，所述的肋片上设有若干大小相同且交错排列的凸点和凹点，凸点和凹点的直径d’与肋片的高度h的关系为：

两点的间距l’与凸点凹点的直径d’的关系为：

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