换热管的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种换热管，包括管体，管体的外表面沿轴向设置有螺旋形翅片，管体的材质为钛或钛合金；能够有效提高耐腐蚀性和强度，管体外表面的螺旋形翅片，其较大的传热面积，能够有效提高换热管的传热效率，满足船舶用换热管的需求。
【专利说明】换热管
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及热交换【技术领域】，尤其涉及一种换热管。
【背景技术】
[0002]在船舶制造领域，考虑到海洋性环境、气候的影响，用于主机空冷器、汽轮机、热交换器、润滑油冷却、给水加热器等涉及到热交换的空心管件，一方面要考虑到结构的刚性需求，另一方面还要考虑到耐腐蚀性的需求，因为是换热部件，还要考虑其传热效率。
[0003]目前，船舶上一般都是采用铜合金换热管作为热交换用管，铜合金管主要为黄铜管(H80A、HSn70-l、HAL77-2)与白铜管(BFelO-1-1)。但由于该合金在海水中脱合金(脱锌、脱镍)较为严重，换热管使用寿命较短，腐蚀泄露故障率极高。也有人尝试用不锈钢管作为换热管使用，不锈钢管虽然比铜合金耐腐蚀性强，但耐海水腐蚀依然不够，此外，不锈钢管的传热效率却不到铜的1/20，传热效率低。因此铜合金换热管和不锈钢换热管都不能满足船舶用换热管的需求。
实用新型内容
[0004]在下文中给出关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0005]为解决上述问题，本实用新型提出一种能够满足船舶需求的换热管。
[0006]本实用新型提供一种换热管，包括管体，所述管体的外表面沿轴向设置有螺旋形翅片，所述管体的材质为钛或钛合金。
[0007]进一步地，所述螺旋形翅片设置于所述管体的外表面的中部。
[0008]进一步地，所述螺旋形翅片的纵截面为锯齿形。
[0009]进一步地，所述螺旋形翅片的顶部形成有多个翅尖。
[0010]进一步地，所述螺旋形翅片的翅片高度为0.2mm-l.2mm ;和/或，所述螺旋形翅片的底壁厚度为0.5mm-2.5mm。
[0011]进一步地，所述螺旋形翅片的螺距为每英寸3-39个。
[0012]进一步地，所述管体的端部为光管。
[0013]进一步地,所述光管的外径为15mm-26mm。
[0014]进一步地，所述光管的壁厚为0.9mm-3mm。
[0015]进一步地，所述管体的内壁为光滑曲面。
[0016]本实用新型提供的换热管，管体的材质为钛或钛合金，能够有效提高耐腐蚀性和强度，管体外表面的螺旋形翅片，其较大的传热面积，能够有效提高换热管的传热效率，满足船舶用换热管的需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本实用新型提供的换热管第一种实施例的结构示意图。
[0019]图2为本实用新型提供的换热管的螺旋形翅片第一种实施例的结构示意图。
[0020]图3为本实用新型提供的换热管第二种实施例的结构示意图。
[0021]图4为本实用新型提供的换热管的螺旋形翅片第二种实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面参照附图来说明本实用新型的实施例。在本实用新型的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或者更多个其他附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚目的，附图和说明中省略了与本实用新型无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
[0023]实施例一
[0024]参考图1，图1为本实施例提供的换热管沿轴向的截面图，包括管体101，管体101的外表面沿轴向设置有螺旋形翅片102，管体101的材质为钛或钛合金。
[0025]一方面，钛或钛合金的比强度(强度与密度之比)远高于传统的铜合金，另一方面，钛或钛合金的耐海水腐蚀性较高，同时，管体101外表面的螺旋形翅片102具有较大的传热面积，以弥补钛或钛合金换热系数低的差距，使得换热性能有了较大的提高，因此，本实施例提供的换热管的耐腐蚀性、比强度以及换热效率较高，更加能够适应海洋性环境和气候，满足船舶用换热管的需求。
[0026]螺旋形翅片102起到了加强筋的作用，加强了管体在流体中的稳定性和可靠性，提高了换热管的抗疲劳性。
[0027]此外，钛或钛合金的密度小于铜合金和不锈钢，同等尺寸的钛或钛合金管体的重量轻于铜合金管体和不锈钢管体，因此本实施例提供的换热管具有更轻的重量。
[0028]作为一种优选的实施方式，螺旋形翅片102设置于管体101的外表面的中部。
[0029]作为其他可选的实施方式，螺旋形翅片102可沿管体101的轴向设置在管体101外表面的其他部位，还可以间隔设置，螺旋形翅片102的长度可根据实际的使用需求进行设置。
[0030]螺旋形翅片102的形成方法如下:将光管的管壁经过一芯头和一组制翅片刀组之间的组合滚轧加工成型，形成螺旋形翅片。
[0031]参考图2，图2为本实施例提供的换热管的螺旋形翅片的纵向截面图，作为一种优选的实施例，螺旋形翅片102的纵截面为锯齿形。
[0032]纵截面为锯齿形的螺旋形翅片102，翅形高而尖，使其具有较大的传热面积，同时，在换热过程中，高温气体在螺旋形翅片102顶部的尖角处冷凝形成水珠，水珠可顺势流至螺旋形翅片102的螺旋形凹槽103中，并沿螺旋形凹槽103快速流走，使得热传递的阻碍大大降低，因此能够进一步地提高换热管的传热性能。
[0033]作为一种优选的实施方式，参考图2，螺旋形翅片102的翅片高度hi为
0.2mm-1.2mm。
[0034]螺旋形翅片102的翅片高度如果小于0.2mm,因传热面积过小而达不到较好的传热效果；如果高于1.2mm，则不易于加工，因此螺旋形翅片102的翅片高度在0.2mm-1.2mm之间，能够保证传热效率的同时，最大限度的简化工艺流程，进而减少成本。
[0035]作为一种优选的实施方式，螺旋形翅片102的底壁厚度h2为0.5mm_2.5mm。
[0036]由于钛或钛合金的强度高于铜合金，因此以钛或钛合金制成的管体具有更高的强度，相较于传统的铜合金换热管，在保证强度的同时可将钛或钛合金管体的管壁做的更薄，进一步减轻换热管的重量。
[0037]作为一种优选的实施方式，螺旋形翅片102的螺距为每英寸3-39个。
[0038]考虑到钛或钛合金强度较大，形成螺旋形翅片的加工工艺困难，因此螺旋形翅片102的螺距优选为每英寸3-39个，在保证散热面积的同时，最大限度的简化工艺流程，节约生产成本。
[0039]作为一种优选的实施方式，参考图1，管体101的端部104为光管。
[0040]端部104为光管，用于与其他结构件进行焊接，此外，还可根据实际焊接的情况，将管体101的其他部位设置为光管，本实施例对此并不限制。
[0041]作为一种优选的实施方式,光管的外径为15mm-26mm。
[0042]光管用于与其他结构件进行焊接，外径为15_26mm的光管与目前市场上相关的结构件相匹配。
[0043]作为一种优选的实施方式，光管的壁厚为0.9mm-3mm。
[0044]壁厚适宜的光管，能够有效减小焊接时破损的概率，同时最大限度的节约材料。
[0045]作为一种优选的实施方式，管体101的内壁为光滑曲面。
[0046]管体101的内壁为光滑曲面，可以使得管体101内的流体流动更加顺畅，使得管体101内无死角。
[0047]本实施例提供的换热管，管体的材质为钛或钛合金，能够有效提高耐腐蚀性和强度，因此提高了换热管的使用寿命，同时换热管具有较小的体积和较轻的重量，管体外表面的螺旋形翅片，其较大的传热面积，能够有效提高换热管的传热效率，特别适用于船舶上的主机空冷器、汽轮机、热交换器、润滑油冷却、给水加热器等。
[0048]实施例二
[0049]参考图3，图3为本实施例提供的换热管的纵界面图，包括管体201，管体201的外表面沿轴向设置有螺旋形翅片202，管体201的材质为钛或钛合金；螺旋形翅片202的顶部形成有多个翅尖203。
[0050]作为一种优选的实施方式，多个翅尖203间隔形成于螺旋形翅片202的顶部，本实用新型提供的换热管主要用于冷凝，换热过程中冷剂蒸汽在换热管表面形成冷凝液膜，随着冷凝液膜的增厚，必然会影响整体的换热效率，因此，本实施例提供的换热管的螺旋形翅片202顶部的多个翅尖203可快速刺破冷凝器液膜，在表面张力等综合作用下，使得液膜形成冷凝液珠，沿螺旋形翅片202的底部迅速下落，进而加速制冷蒸汽的冷凝速率，进一步提高了换热管的换热能力。
[0051]作为一种优选的实施方式，参考图4，螺旋形翅片202的翅片高度hi为0.2mm~ 1.2mm,底壁厚度 h2 为 0.5mm_2.5mm。
[0052]虽然已经详细说明了本实用新型及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本实用新型的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本申请的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本实用新型的公开内容将容易理解，根据本实用新型可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
【权利要求】
1.一种换热管，其特征在于，包括管体，所述管体的外表面沿轴向设置有螺旋形翅片，所述管体的材质为钛或钛合金。
2.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于，所述螺旋形翅片设置于所述管体的外表面的中部。
3.根据权利要求1或2所述的换热管，其特征在于，所述螺旋形翅片的纵截面为锯齿形。
4.根据权利要求1或2所述的换热管，其特征在于，所述螺旋形翅片的顶部形成有多个翅尖。
5.根据权利要求3所述的换热管，其特征在于，所述螺旋形翅片的翅片高度为0.2mm-1.2mm ;和 / 或， 所述螺旋形翅片的底壁厚度为0.5mm-2.5mm。
6.根据权利要求3所述的换热管，其特征在于，所述螺旋形翅片的螺距为每英寸3-39个。
7.根据权利要求1或2所述的换热管，其特征在于，所述管体的端部为光管。
8.根据权利要求7所述的换热管，其特征在于，所述光管的外径为15mm-26mm。
9.根据权利要求7所述的换热管，其特征在于，所述光管的壁厚为0.9mm-3mm。
10.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于，所述管体的内壁为光滑曲面。
【文档编号】F28F21/08GK203940769SQ201420382061
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】许沂, 倪树敏, 刘振军, 肖波, 韦斗斗 申请人:航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司