螺旋状换热管的制作方法

本发明涉及热交换器中的换热管，尤其涉及一种强化换热结构的换热管。

背景技术：

热交换器、也称换热器，是石油、化工、动力、能源、冶金、航空、车辆、制冷、食品、环保以及其他许多工业部门广泛使用的通用工艺设备，是保证加工过程正常顺利运转不可缺少的关键部件，在材质消耗、动力消耗及工程投资方面占有很重要的份额。目前，能源危机越来越严重，以能源为中心的社会、经济、环境等问题日益突出，节能和能源的合理有效利用显得尤为重要。

要提高换热器的效率，即强化换热器的传热，可采取某些技术措施以提高换热设备的传热量或者在满足原有传热量条件下，使它的体积缩小。换热器传热强化通常使用的手段包括三类：扩展传热面积(F)；加大传热温差；提高传热系数(K)。而在特定的使用条件下，通常传热温差是固定的，因此换热器的强化传热集中在扩展传热面积和提高传热系数上。现在已有的，比较好的方案是采用螺旋管以增大传热面，加入扰动以提高传热系数。专利号为CN93246616.8的《螺旋双圆弧扁管式换热器》，其结构就具有一定的强化传热作用。它的换热管为螺旋双圆弧扁管形状，其螺旋是以换热管自身的轴心为中心线，将管本身扭成螺纹状，通过其换热管的形状使得管内介质流动状态发生一些改变，可以获得较常规换热器略大一点的对流换热系数。但是，由于其螺旋升角过大，故对流换热系数的提高十分有限；而且要把扁管形状的换热管加工成螺旋状，其难度也相当大。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能够极大地提高对流换热系数、且加工容易的螺旋状换热管。

本发明的目的是这样实现的：一种螺旋状换热管，它起换热作用的部分呈螺旋状，所述换热管的横截面为圆环形；起换热作用部分的螺旋升角(θ)为10°～30°、其螺距(h)为该换热管外径的3～6倍；把该换热管两端固定在换热器上的管段，即换热管的进口端(1)和出口端(2)均为一段直管。

所述螺旋升角(θ)为10°～15°，其螺距(h)为该换热管外径的4～5倍。

所述螺旋状换热管竖直地安装在相应换热器中。

当所述螺旋状换热管水平或倾斜地安装在相应换热器中时，至少在该螺旋状换热管的中部，连接有把它吊在相应换热器中的吊索。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明不但有很高的传热效率，而且还有很强的自净和防结垢的能力，能有效的利用空间，实现小空间大热量热传输的能力。是一种结构简单、系统成本低廉的综合节能方案。相对于一般的自净传热管而言，本发明阻力更小，结构更为简单，不但成本低廉，而且能够很快地在实际中推广与应用。

附图说明

图1为发明的结构示意图 。

图2为图1的俯视图 。

其中：

进口端1、出口端2。

具体实施方式

一种螺旋状换热管，它起换热作用的部分呈螺旋状(参考图1、2)。在本发明中，换热管的横截面为圆环形，起换热作用部分的螺旋升角θ为10°～30°、其螺距h为该换热管外径的3～6倍；把该换热管两端固定(通常为焊接)在换热器上的、其换热介质的进口端1和出口端2与现有技术相同，均是一段直管(显然，它们均只是一小段)。根据实际安装情况，该进口端1或出口端2的这一小段直管，既可以与该螺旋管段的两端直接延长或折弯、也可以折弯到它们或它们之一的轴线与螺旋管段轴线重叠的状态(由于显见，附图仅绘制出了进口端1和出口端2的两一小段直管的轴线均与螺旋管段轴线重叠的结构)。

显然，换热管中起换热作用部分的螺旋升角θ的大小、螺距h的数值，应当根据相应换热器和其他条件与要求来确定。例如：螺旋升角θ为10°、螺距h为该换热管外径的3倍；螺旋升角θ为30°、螺距h为该换热管外径的6倍；或者螺旋升角θ为10°、其螺距h为该换热管外径的6倍；螺旋升角θ为30°、其螺距h为该换热管外径的3倍等等，均有程度不同的有益效果。

进一步讲，在其他条件允许的情况下(例如，螺旋管外径没有受到限制)，那么，所述螺旋升角θ以10°～15°，其螺距h以该换热管外径的4～5倍为宜。例如：取螺旋升角θ为12°，取螺距h为该换热管外径的4.5倍。

更进一步讲，该螺旋状换热管更适合于竖直地安装在相应换热器中。

当因其他条件限制，该螺旋状换热管需要水平或倾斜地安装在相应换热器中时，至少在该螺旋状换热管的中部，应当连接把它吊在相应换热器中的吊索(通常为足以承受其重量的钢绞绳)。

显然，在选购绕制该螺旋状换热管的管材时，应当格外注意其材料的柔性，在绕制时注意不要出现裂纹，以免将来产生疲劳破坏。