專利名稱:用于彈性管束換熱器強化換熱的振動誘導裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種用于彈性管束換熱器強化換熱的振動誘導裝置。
背景技術:
管殼式換熱器在能源動力、石油化工等工業領域有著十分廣泛的應用,換熱器的強化換熱技術對節能降耗具有重要意義。其中被動強化換熱技術由于不需要外界高品質能量輸入而達到強化換熱的目的,是當前重要的研究方向。 利用流體誘導傳熱元件振動實現強化換熱是被動強化換熱的一種形式,可將換熱器內對流體振動誘導的嚴格防止轉變為對振動的有效利用,使傳動元件在低流速下的對流換熱系數大幅度的提高,并利用振動抑制傳熱元件表面污垢,減低污垢熱阻,實現復合強化傳熱。 中國發明專利"浮動盤管-熱管兩級加熱汽水熱交換器"(申請號92106727. 5)和"彈性管束汽水熱交換機組"(申請號94110563. 6)提出一種平面彈性管束傳熱元件,利用流體誘導管束振動進行強化換熱,這種管束具有兩個固定端和一個浮動質量端。中國發明專利"空間螺旋彈性強化換熱管束及其支撐裝置"(申請號200810015875. 3)提出一種空間螺旋彈性強化換熱管束,管束分為單螺旋型和雙螺旋型,雙螺旋型換熱管上有浮動質量塊。上述發明的工作原理是殼程流體橫掠過換熱管束,利用不同流體介質以及流體的不同流動速度,誘導傳熱元件實現所需要的振動,以滿足換熱管束實現不同振型的設計要求。浮動質量塊是流體誘導換熱管振動的主要部件,是影響換熱管束振型、頻率和振幅的重要部分。 上述結構的缺點是首先當換熱器制造安裝好以后,換熱管束完全確定,殼體內流體介質和流速成為影響換熱管束振型、頻率和振幅的主要因素。通過改變殼體內流體的介
質和流速獲得換熱管束所要求的振型、頻率和振幅是很難的。其次當換熱器制造安裝好以后,如果流體介質或流速發生改變,則一種情況可能因流體誘導換熱管束振動的頻率和振幅較小,沒有太好的換熱效果;再一種情況可能因流體誘導換熱管束振動的頻率和振幅較大,換熱管束會很快發生疲勞破壞。所以如何較為準確方便的獲得換熱管束所要求的振型、頻率和振幅是彈性管束換熱器強化換熱的難點問題之一。
發明內容
本發明為解決目前流體誘導振動彈性管束換熱器存在的問題,提出一種用于彈性管束換熱器強化換熱的振動誘導裝置,以獲得換熱管束所要求的振型、頻率和振幅,達到既提高換熱效率,又避免換熱管束疲勞破壞的目的。
本發明的目的采用下述技術方案實現 —種用于彈性管束換熱器強化換熱的振動誘導裝置,它包括進水管和脈動流管,兩者均與管道閥門連接;在脈動流管上設有與彈性換熱管管束的浮動質量塊相一一對應的出水口,脈動流發生裝置安裝在脈動流管上和/或出水口上。
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所述脈動流發生裝置包括安裝在脈動流管上的端部脈動流發生器以及安裝在各出水口上的出水口處脈動流發生器。 所述脈動流管一端固定在下封頭上, 一端懸置。 本發明的用于彈性管束換熱器強化換熱的振動誘導裝置,包括管道閥門、脈動流發生器和脈動流管。管道閥門聯接進水管和脈動流管,脈動流管上有與彈性管束質量塊一一對應的出水口,脈動流發生器可分別安裝在脈動流管端部或者安裝在出水口處。
脈動流管一端固定在下封頭上,一端懸置,脈動流管上的出水口與彈性管束質量塊一一對應,脈動流體由出水口流出,沖擊彈性管束質量塊。 使用時,通過轉動管道閥門,控制進入脈動流管的流體流量和流速,在脈動流管端部或者出水口處分別選用合適的脈動流發生器,從而控制脈動流管出水口處的流體激勵頻率和強度,使彈性管束按照要求的振型、頻率和振幅振動。達到既提高彈性管束換熱器的流體誘導換熱效果,又避免彈性管束換熱器疲勞破壞的目的。 本發明的有益效果是它獲得換熱管束所要求的振型、頻率和振幅,達到既提高換熱效率,又避免換熱管束疲勞破壞本發明對平面彈性管束和空間彈性管束均可應用。
圖1是管道閥門聯接進水管與脈動流管的結構示意圖; 圖2是端部安裝脈動流發生器的脈動流管結構示意圖; 圖3是出水口處安裝脈動流發生器的脈動流管結構示意圖; 圖4是圖2所示脈動流管應用于彈性管束換熱器的結構示意圖; 圖5是圖3所示脈動流管應用于彈性管束換熱器的結構示意圖。 其中,l.脈動流管,2.端部脈動流發生器,3.管道閥門,4.出水口,5.出水口處脈
動流發生器,6.進水管,7.下封頭,8.浮動質量塊,9.彈性換熱管。
具體實施例方式
下面結合附圖與實施例對本發明做進一步說明。
實施例1 : 圖1 、圖2和圖4中,用于彈性管束換熱器強化換熱的振動誘導裝置,它包括進水管6和脈動流管l,兩者均與管道閥門3連接;在脈動流管1上設有與彈性換熱管9管束的浮動質量塊8相一一對應的出水口 4,在脈動流管1上安裝端部脈動流發生器2。脈動流管1一端固定在下封頭7上, 一端懸置。
實施例2 : 圖1、圖3和圖5中,用于彈性管束換熱器強化換熱的振動誘導裝置,它包括進水管6和脈動流管l,兩者均與管道閥門3連接;在脈動流管1上設有與彈性換熱管9管束的浮動質量塊8相一一對應的出水口 4,在各出水口 4上安裝出水口處脈動流發生器5。脈動流管1 一端固定在下封頭7上, 一端懸置。
實施例3 : 在本實施例中,在脈動流管1和其出水口 4上分別安裝端部脈動流發生器2和出水口處脈動流發生器5,其余結構與實施例1和實施例2相同,不再贅述。
權利要求
一種用于彈性管束換熱器強化換熱的振動誘導裝置,其特征是,它包括進水管和脈動流管,兩者均與管道閥門連接;在脈動流管上設有與彈性換熱管管束的浮動質量塊相一一對應的出水口,脈動流發生裝置安裝在脈動流管上和/或出水口上。
2. 如權利要求1所述的用于彈性管束換熱器強化換熱的振動誘導裝置,其特征是,所 述脈動流發生裝置包括安裝在脈動流管上的端部脈動流發生器以及安裝在各出水口上的 出水口處脈動流發生器。
3. 如權利要求1或2所述的用于彈性管束換熱器強化換熱的振動誘導裝置,其特征是, 所述脈動流管一端固定在下封頭上, 一端懸置。
全文摘要
本發明公開了一種用于彈性管束換熱器強化換熱的振動誘導裝置。它可以獲得換熱管束所要求的振型、頻率和振幅,達到既提高換熱效率,又避免了換熱管束疲勞破壞。其結構為它包括進水管和脈動流管,兩者均與管道閥門連接;在脈動流管上設有與彈性換熱管管束的浮動質量塊相一一對應的出水口,脈動流發生裝置安裝在脈動流管上和/或出水口上。
文檔編號F28F13/00GK101738129SQ200910231170
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月10日 優先權日2009年12月10日
發明者張磊, 葛夢然 申請人:山東大學