交错凹面换热管的制作方法

本实用新型涉及换热器技术领域，特别涉及一种交错凹面换热管。

背景技术：

目前换热设备中所使用的换热管大部分是光滑管，也有一些强化传热管，比如缩放管、横纹管、波节管等。光滑管的缺点是对流换热系数小，而缩放管、横纹管、波节管等强化传热管的对流传热系数虽有提高，但阻力也增大，容易结垢，而且各自用于不同的传热介质，适用范围窄，目前已有的换热管的换热效率比较低，如单向螺旋线的换热管冷却介质在流动时受螺旋线的扰动，形成一定程度的紊流，增加了换热效果，但扰动较小，在管中心处仍以层流形式流动；而管内增加插入物虽然换热效果较好，但增加了流动阻力，另外管内结垢后难以清洗。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种适用于多种流体、流动阻力小易清洗且能提高管体中心流体扰动，传热效果好的交错凹面换热管以解决现有技术存在的不足。

本实用新型通过以下技术方案来实现实用新型目的：

一种交错凹面换热管，包括管体，管体外壁设有左右对称的左凹面和右凹面以及上下对称的上凹面和下凹面，左凹面和右凹面与上凹面和下凹面交错设置，管体内壁相应形成左右对称的左凸面和右凸面以及上下对称的上凸面和下凸面，由此，管体内形成与管体外壁凹面相对应的凸面，使管体内流体速度的大小和方向发生周期性的改变，增强了流体的湍流程度，在边界层内速度矢量和温度梯度矢量的夹角变小，传热场协同作用加强，提高了对流换热系数。

进一步地，所述左凹面、右凹面、上凹面和下凹面均呈半球形或半椭球形，所有凹面与管体经圆弧光滑连接。由于所有凹面呈半球形或半椭球形且与管体通过圆弧光滑连接，流体阻力小，在管体内形成上下、左右对称的所有凸面使管体内流体不断改变流动方向，不易结垢，便于清洗。

进一步地，所述管体外壁的所有凹面均是以直管为基管经挤压而形成，由此生产工艺简单，成本较低。

进一步地，所述管体由不锈钢管或纯钛无缝管制作，可适用于多种性质的流体，延长换热管的使用寿命。

进一步地，所述左凹面和右凹面与上凹面和下凹面之间形成交错凹面管段，所述交错凹面管段的凹面节距为1～3倍的凹面直径，所有凹面的尺寸相同，由此使管体内相对应的交错凸面管段能连续改变流体流动方向，强化了管内中心处流体的传热。

进一步地，所述左凹面、右凹面、上凹面和下凹面的数量由换热管的压降要求决定，沿管体长度方向均匀分布，数量过少不能有效提高对流换热系数，设置过多会加大流体沿程阻力的增幅。

本实用新型提供的交错凹面换热管具有以下优点：

1、在管体外壁的左右和上下交错设置球形凹面，管体内形成与管体外壁凹面相对应的球形凸面，使管体内流体速度的大小和方向发生周期性的改变，增强了流体的湍流程度，在边界层内速度矢量和温度梯度矢量的夹角变小，传热场协同作用加强，提高了对流换热系数。

2、由于管体上凹面与管体均为光滑连接，流体阻力小，且在管体内相对应形成上下、左右对称的球形凸面，管内流体不断改变流动方向，不易结垢。

3、左、右凹面与上、下凹面之间形成交错凹面管段，交错凹面管段的凹面节距为1～3倍的凹面直径，使管体内相对应的交错凸面管段能连续改变流体流动方向，强化了管体内中心处流体的传热。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的结构示意图；

图2为图1中剖面A1-A1处的剖面放大示意图；

图3为图1中剖面A2-A2处的剖面放大示意图；

其中：1—管体，2—左凹面，3—右凹面，4—上凹面，5—下凹面，6—左凸面，7—右凸面，8—上凸面，9—下凸面，10—圆弧，11—交错凹面管段。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步详细的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1、图2和图3所示，一种交错凹面换热管，包括管体1，管体1外壁设有左右对称的左凹面2和右凹面3以及上下对称的上凹面4和下凹面4，左凹面2和右凹面3与上凹面4和下凹面5交错设置，管体1内壁相应形成左右对称的左凸面6和右凸面7以及上下对称的上凸面8和下凸面9，其中，左凹面2、右凹面3、上凹面4和下凹面5均呈半球形，也可以呈半椭球形，为了减少管体1内的液体阻力，所有凹面与管体1均经圆弧10光滑连接。

此外，管体1外壁的所有凹面均是以直管为基管经挤压而形成以使整个生产工艺更简单，降低生产成本，管体1采用不锈钢管制作，也可采用铜管或无缝钛管制作以适用多种性质的液体增大换热器的适用范围和延长使用寿命。

左凹面2和右凹面3与上凹面3和下凹面4之间形成交错凹面管段11，交错凹面管段11的凹面节距为1～3倍的凹面直径，左凹面2和右凹面3的数量为7个、上凹面3和下凹面4的数量为8个。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。