專利名稱：一種換熱管的制作方法
技術領域：
本發明涉及流體的換熱裝置，特別涉及一種換熱管。 背景4支術
換熱管是現有熱交換裝置的重要零件，國內外大多數換熱設備使用的換 熱管均為圓管或橢圓管。現有換熱管的內壁和外壁通常為同軸且平行的圓柱 面或橢圓柱面，由于這種換熱管的內壁面始終平行于換熱管的軸線，使得通 過換熱管的流體，不易形成紊流，從而影響流體與換熱管內壁面的熱交換。
因此，如何提供一種換熱管，提高換熱管的換熱效率，是本領域技術人 員需要解決的技術問題。

發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種換熱管，用于提高換熱 管的換熱效率。
本發明目的是通過以下技術方案實現的
本發明提供一種換熱管，所述換熱管包括相互平行的換熱管內壁和換熱 管外壁；所述換熱管內壁、外壁均由光滑鄰接的螺旋曲面組成。 優選地，所述螺旋曲面為3個或3個以上。
優選地，所述螺旋曲面的螺旋升角，根據所述換熱管應用時所述換熱管 內的流體流速、所述換熱管的內徑、壁厚，以及螺旋曲面的數量確定。 優選地，所述螺旋曲面的螺旋升角大于或等于20度，小于90度。 優選地，各個所述螺旋曲面沿所述換熱管周向等分分布。 優選地，所述螺旋曲面的數量小于60。
優選地，所述螺旋曲面包括螺旋凸曲面和螺旋凹曲面，所述螺旋凸曲面 與所述螺旋凹曲面凄t量相同，且依次相鄰4妄。
優選地，所述螺旋凸曲面沿所述所述換熱管周向等距分布。 優選地，所述螺旋凸曲面與所述螺旋凹曲面的螺旋升角相同。 由于本發明實施例所述換熱管的采用內壁光滑鄰接的螺旋曲面的結構， 可以保證換熱管內的流體做連續平穩旋轉流動，由于換熱管的螺旋曲面結構， 使得流體形成一個旋渦，從圓心到半徑方向存在較大的速度梯度。這個速度梯度場能在換熱管內表面產生紊流，使得邊界層減薄，有利于換熱系數的提 高。并且由于換熱管外壁也采用了螺旋曲面結構，能夠實現外部對內的換熱 面積的增加，從而增加了外部的換熱效果。


圖l是現有換熱管結構圖； 圖2是本發明實施例所述換熱管結構圖； 圖3是本發明實施例所述換熱管剖視圖； 圖4是本發明實施例所述換熱管螺旋升角示意圖； 圖5是本發明實施例所述換熱管橫截面示意圖。
具體實施例方式
本發明提供一種換熱管，提高換熱管的換熱效率，是本領域技術人員需 要解決的技術問題。
為了更清楚地說明本發明所述換熱管的結構和工作原理，下面結合附圖 具體說明。
參見圖2，該圖為本發明實施例所述換熱管結構圖。
本發明實施例所述換熱管1包括相互平行的換熱管內壁11和換熱管外壁 12。換熱管內壁ll、換熱管外壁12均由光滑鄰接的螺旋曲面組成。
由于本發明實施例所述換熱管1所有的螺旋曲面之間都呈圓滑過渡，不 產生任何應力和共振。換熱管內壁11光滑鄰接的螺旋曲面的結構，可以保證 換熱管1內的流體做連續平穩旋轉流動，由于換熱管1的螺旋曲面結構，使 得流體形成一個旋渦，從圓心到半徑方向存在較大的速度梯度。這個速度梯 度場能在換熱管1內表面產生紊流，使得邊界層減薄，有利于換熱系數的提 高。并且由于換熱管外壁12也采用了螺旋曲面結構，能夠實現外部對內的換 熱面積的增加，從而增加了外部的換熱效果。
換熱管內壁11的內壁螺旋曲面，以及換熱管外壁12的外壁螺旋曲面均 分別沿所述換熱管1周向等分分布。
換熱管內壁11的內壁螺旋曲面可以為3個，具體可以為相鄰接的3個螺 旋凸曲面，也可以為相連接的2個螺旋凸曲面和1個螺旋凹曲面。
同樣，換熱管外壁12的外壁螺旋曲面可以為3個，具體可以為相鄰接的 3個螺旋凸曲面，也可以為相連接的2個螺旋凸曲面和1個螺旋凹曲面。換熱管內壁11也可以包括3個以上的內壁螺旋曲面，且所述內壁螺旋曲
面的數量小于60。
換熱管內壁11的內壁螺旋曲面可以包括內壁螺旋凸曲面112和內壁螺旋 凹曲面113，并且內壁螺旋凸曲面112的數量可以大于或者等于內壁螺旋凹曲 面113的數量。
同樣地，換熱管外壁12也可以包括3個以上的外壁螺旋曲面，且所述外 壁螺旋曲面的數量小于60。
換熱管外壁12的外壁螺旋曲面可以包括外壁螺旋凸曲面122和外壁螺旋 凹曲面123,并且外壁螺旋凸曲面122的數量可以大于或者等于外壁螺旋凹曲 面123的數量。
本發明優選實施例所述換熱管，換熱管內壁11的螺;5走曲面可以包括內壁 螺旋凸曲面112和內壁螺旋凹曲面113。所述內壁螺旋凸曲面112與內壁螺旋 凹曲面113數量相同，且所述內壁螺旋凸曲面112與內壁螺旋凹曲面113依次 相鄰接。
所述內壁螺旋凸曲面112可以沿所述所述換熱管周向等距分布。所述內 壁螺旋凸曲面112與所述內壁螺旋凹曲面113的螺旋升角也可以相同。
換熱管外壁12的螺旋曲面可以包括外壁螺旋凸曲面122和外壁螺旋凹曲 面123。所述外壁螺旋凸曲面122與外壁螺旋凹曲面123數量相同，所述外壁 螺旋凸曲面122與外壁螺旋凹曲面123依次相鄰接。
所述外壁螺旋凸曲面122可以沿所述所述換熱管周向等距分布。所述外 壁螺旋凸曲面122與所述外壁螺旋凹曲面123的螺旋升角也可以相同。
上述螺旋曲面的螺旋升角可以根據所述換熱管應用時所述換熱管內的流 體流速、所述換熱管的內徑、壁厚，以及螺旋曲面的數量確定。
所述螺旋升角的要求，取決于使用場合的現場工藝數據。螺旋升角的大 小會造成換熱效果的變化、流速的變化以及壓損的變化。上述變化均會使該 換熱效果的經濟性產生很大的偏差。
螺旋升角一般取值在20度至90度之間，這是考慮到各個行業在使用各 種列管式熱交換器中工藝參數的變化而確定的。
下面結合幾個具體的實施例，具體說明換熱管的螺旋升角。
本發明第一實施例所述換熱管，直徑25mm,厚度2mm，螺旋升角為70度。
本發明第一實施例所述換熱管使用于流速大于或者等于1.5米/秒的高流 速情況。使用這種換熱管的綜合效果是熱交換效果相當于光管形式的換熱管
的1.3倍，且流阻只產生3%左右，并且不會結垢。
本發明第二實施例所述換熱管，直徑35mm，厚度2.5mm,螺旋升角為 55度。
本發明第二實施例所述換熱管可以用于流速大于或者等于1.1米/秒的較 低流速情況。使用這種換熱管的綜合效果是熱交換效果相當于光管形式的換 熱管的1.3倍，且流阻只產生3%左右，并且不會結垢。
從上述兩個具體實施例可以看出，不同的流速所使用的換熱管螺旋曲面 的螺旋升角是不同的。在高流速的情況下，為了減少流阻，并且能大道最終 的換熱效果即經濟性考慮，最好應用較大的螺旋升角。
在較低流速時，應相對減小螺旋升角已達到高效低流阻的最佳經濟性。
熱管軸線的方式，流體在換熱管內做連續平穩旋轉流動，由于換熱管的螺旋 裝結構，使得流體形成一個旋渦，從圓心到半徑方向存在較大的速度梯度。 這個速度梯度場能在換熱管內表面產生紊流，使得邊界層減薄，有利于換熱 系數的4是高。
由于本發明實施例所述換熱管在兩端直徑相同的條件下，換熱管的表面 積大于傳統的圓形管或橢圓形管，增大換熱面積，這樣就可以提高換熱管的 換熱量。
本發明實施例所述換熱管的螺旋曲面的螺旋升角大于或等于20度，小于 90度，且由于換熱管內壁和外壁的各個橫截面均由平滑連接的曲線構成，這 樣，使得流體在換熱管內可以做連續平穩旋轉的向前流動，減少了流體流動 的阻力。
由于流體在換熱管內的螺旋運動對管道具有沖刷作用，可以減少污垢沉 積，熱阻穩定，可使換熱管長期處于高效狀態下運行，減少污垢沉積，延長 清洗時間，達到節能的目的。
本發明實施例所述換熱管可以使用各種流體介質，特別是高粘度、高流 速的介質節能增效效果明顯。
6以上所述僅為本發明的優選實施方式，并不構成對本發明保護范圍的限 定。任何在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等， 均應包含在本發明的權利要求保護范圍之內。
權利要求
1、一種換熱管，其特征在于，所述換熱管包括相互平行的換熱管內壁和換熱管外壁；所述換熱管內壁、外壁均由光滑鄰接的螺旋曲面組成。
2、 根據權利要求1所述的換熱管，其特征在于，所述螺旋曲面為3個或 3個以上。
3、 根據權利要求1或2所述的換熱管，其特征在于，所述螺旋曲面的螺 旋升角，根據所述換熱管應用時所述換熱管內的流體流速、所述換熱管的內 徑、壁厚，以及螺旋曲面的數量確定。
4、 根據權利要求3所述的換熱管，其特征在于，所述螺旋曲面的螺旋升 角大于或等于20度，小于90度。
5、 根據權利要求3所述的換熱管，其特征在于，各個所述螺旋曲面沿所 述換熱管周向等分分布。
6、 根據權利要求3所述的換熱管，其特征在于，所述螺旋曲面的數量小 于60。
7、 根據權利要求3所述的換熱管，其特征在于，所述螺旋曲面包括螺旋 凸曲面和螺旋凹曲面，所述螺旋凸曲面與所述螺旋凹曲面數量相同，且依次 相鄰才妄。
8、 根據權利要求7所述的換熱管，其特征在于，所述螺旋凸曲面沿所述 所述換熱管周向等距分布。
9、 根據權利要求7所述的換熱管，其特征在于，所述螺旋凸曲面與所述 螺;旋凹曲面的螺;旋升角相同。
全文摘要
本發明公開一種換熱管，所述換熱管包括相互平行的換熱管內壁和換熱管外壁；所述換熱管內壁、外壁均由光滑鄰接的螺旋曲面組成。本發明提供一種換熱管，提高換熱管的換熱效率。
文檔編號F28F1/10GK101509743SQ20091011903
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月18日 優先權日2009年3月18日
發明者明 楊 申請人:明 楊