專利名稱：麻花扁管換熱器的制作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型提供了一種新型換熱器，屬傳熱技術領域。
二背景技術：
傳統的弓形折流板換熱器由于其結構簡單、適應性強而廣泛應用于化工、石油化工等工業領域中。但由于其存在傳熱死區、傳熱效率有待改善、結構不夠緊湊等缺點，已逐漸為越來越多的新型高效換熱器所取代。換熱器開發和研究始終是人們關注的課題。新近開發的各種強化傳熱技術無非涉及兩個方面管內或管外。管內通常采取改變管壁狀況或加入各種插入物的方法，管外則多采取改變折流方式的方法。但它們只能使管內或管外單方面得到強化，工業應用的現狀并不理想。
三
發明內容
本實用新型目的在于克服現有技術的不足，設計一種可使管內、管外傳熱同時得到強化，傳熱效率高，結構緊湊，抗垢，防震的換熱器。該換熱器的核心是用一種麻花狀扁管替代常規的圓形換熱管。加工后的麻花扁管截面呈橢圓形，每根麻花扁管與相鄰各管通過長軸施行緊密的點接觸。這樣在殼側換熱管之間便形成了一道道螺旋通道。由于麻花扁管換熱器管內外均為螺旋狀通道，流體在離心力的作用下，周期性地改變速度和方向，增加了流體的湍動度，減薄了作為傳熱主要熱阻的滯流底層的厚度，加之殼程沒有折流板，壓降小且不存在傳熱死區，流體只在管隙的螺旋通道中通過，管內外流體呈逆流流動，換熱性能明顯提高。在壓降近乎相等的情況下，此種換熱器較常規換熱器的總傳熱系數可提高40％。此外，由于麻花扁管在殼體內排列緊湊，一方面可減小換熱器的尺寸，另一方面也減小或避免了管子震動。加上這種換熱器與常規的弓形折流板換熱器相比，不同的只是管束的變化，即用麻花狀扁管代替通常的圓管組成傳熱管束，因此非常方便現有換熱器的改造。
為了增強管束的剛度，方便吊裝和拆卸，管束外每隔0.5～1.0m布有一道用鋼板制成的扎箍，扎箍寬為50～150mm，厚為6～8mm。
在管束外周與殼體內壁之間存在著一個較大的環狀空隙。這將極大地影響傳熱效果。為了防止部分殼程流體不走管間螺旋通道而從環狀空隙通過，即所謂的“短流”現象出現，同時對管束起支撐作用，每兩道鋼箍之間設有1～3個環狀阻流圈。出于安裝方便考慮，每個阻流圈由兩個半圈組成，阻流圈內徑為管束外徑，外徑接近殼體內徑。
四
圖1為麻花扁管換熱器示意圖；圖2為麻花扁管示意圖；圖3為阻流圈示意圖。
五具體實施方式
本實用新型的關鍵在于麻花扁管(1)制作和管束的組裝。麻花扁管(1)的制作有兩種方法一種是利用模具先將圓管壓扁，然后加熱扭曲成麻花狀；另一種是利用具有異面夾角兩軋輥的專用成型裝置，使圓管在被軋扁的同時又被扭曲，一次成型。為了防止癟管現象出現，橢圓截面的長軸(a)、短軸(b)之比不能大于2。
為了保證在殼側的換熱管之間形成完整的螺旋通道，布管工作應嚴格按照步驟進行1)將固定管板固定在操作架上；2)將支架與固定管板固定；3)在支架上布好一支用于參照的麻花扁管(1)；4)將依次裝入管板的麻花扁管(1)調整角度，使其長、短軸保持對應關系；5)將管子與固定管板點焊定位；6)利用臺具將所有管子一次裝入浮動管板內；7)安裝導流筒；8)捆扎箍(2)；9)焊接傳熱管。
接下來就是安裝阻流圈(3)、安裝滑道等。
阻流圈(3)的間距視管束的直徑和長度而定，其內徑為管束外徑，外徑宜盡量接近殼體內徑，以不妨礙管束的安裝、拆卸為準。
本實用新型可根據殼程壓降的大小，選用內導流筒或外導流筒結構。
權利要求1.一種麻花扁管換熱器，其特征是管束由若干麻花狀扁管(1)組成，扁管截面呈橢圓狀，相鄰傳熱管之間靠外壁橢圓長軸(a)處的點接觸支撐.
2.如權利要求1所述的麻花扁管換熱器，其特征是管束外每隔0.5～1.0m布有一道扎箍(2)，每兩道扎箍之間設有1～3個環形阻流圈(3)，每個阻流圈由兩個半圈組成，阻流圈內徑為管束外徑，外徑接近殼體內徑。
專利摘要本實用新型提供了一種麻花扁管換熱器，該換熱器管束由若干麻花狀扁管組成，管束外布有多道鋼箍以增強管束的剛度，鋼箍間設有阻流圈。由于管子的特殊結構使得管內、管外流體同處于螺旋流動，兩側流體的熱交換同時得以強化。管束外特殊的阻流圈結構克服了管束外測與殼體內側間傳熱介質的短流現象。此種換熱器無折流板，降低了成本，減少了結垢和震動，尤其方便現有管殼式換熱器的改造，在化工、石化等行業中應用前景廣闊。
文檔編號F28F1/42GK2754038SQ20042006537
公開日2006年1月25日 申請日期2004年6月12日 優先權日2004年6月12日
發明者陳世醒, 唐偉 申請人:遼寧石油化工大學