专利名称：圆锥缩放管换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于列管式换热器范畴，具体涉及一种圆锥缩放管换热器。
背景技术：
目前我国石油、化工等行业工艺流程中应用的冷换设备大量为管壳式换热器，尤其是列管式换热器。这类换热器具有结构简单、重量轻、造价低等优点，适用于各种高温、高压、复杂介质等苛刻工艺条件，在众多种类换热设备中占主导地位。但是，现有技术中的列管式换热器，其换热管大多为传统的内外管壁均为光滑内、外表面都光滑的普通钢管，直接将有缝焊管或无缝管用作换热管。实际使用中当换热介质温度或压力发生变化时，换热管的伸缩使换热管两端在管板处的焊缝处承受较大的应力；当该处应力超过一定的限度或反复运动超过焊缝疲劳极限后，将造成焊缝开裂。且当换热管内液体的流速慢到一定速度后， 管内液体将呈层流状态，影响换热效果换热效率较低，更容易结垢和堵塞。
实用新型内容本实用新型的发明目的，是改进现有技术中普通钢管(光管)列管式换热器存在的上述不足，设计的一种圆锥缩放管换热器。本实用新型是通过如下技术方案实施的研制一种圆锥缩放管换热器，包括设置在壳体内管板上的换热管束，其特征是所述的换热管束由并列的圆锥缩放管构成。上述的圆锥缩放管换热器，其特征是所述的圆锥缩放管束中的圆锥缩放管，是由连续套叠的圆锥管构成；上一节圆锥管的小径端插接在下一节圆锥管的大径端内，循环往复；圆锥管的大径端构成圆锥缩放管的波峰，圆锥管的小径端构成圆锥缩放管的波谷。上述的圆锥缩放管换热器，其特征是所述的圆锥缩放管束中的圆锥缩放管的波峰和波谷的比值设置为波峰直径波谷直径=1 0. 6 0. 9。上述的圆锥缩放管换热器，其特征是所述的圆锥缩放管束中的圆锥缩放管的管径和波距的比值设置为管径波距=1 0. 3 1。本实用新型的优点是1.传热效率高圆锥缩放换管热器依靠圆锥缩放管特殊的波峰与波谷设计，使流体流动时由于管内外截面连续不断地突变形成强烈湍流，形成强烈扰动，提高了换热管的传热系数。2.不易堵塞和结垢本实用新型在运行过程中，管内外介质处于高度湍流状态，介质中的固体微粒难以沉积结垢；同时受介质温差影响，圆锥缩放管构成的换热管会产生微量的轴向伸缩变形， 管内外的曲率会随之变化，由于垢层和圆锥缩放管的线膨胀系数相差较大，所以污垢和换
3热管之间会产生较大的拉脱力，即使有沉积的垢层也会自动破裂而脱落；同时管路通道大， 压降小、节能效果明显，也不存在堵塞问题。3.具有自动补偿功能由于本实用新型换热管采用的圆锥缩放管的特殊结构形状，波峰与波谷的存在使其轴向伸缩能力增强，使其在受热情况下，可有效的降低热应力，无须加设膨胀节，从而简化了产品结构，提高了产品的可靠性。
图1是本实用新型的整体结构形态和局部剖视示意图；图2是其圆锥缩放换管(换热管)的结构形态示意图；图3是图2中B部局部剖视结构形态示意图。图1中，1是换热器外壳；2是管板；3是管箱(封头)；4、5分别是料液进、出口 ；6、 7是换热介质进、出口 ；8是换热管(圆锥缩放管)；9-1、9-2是分别安装在换热器外壳内的壳程折流板；A部是显示换热管安装形态示意图。图2中，10-1是圆锥缩放管管外壁显示的波峰部；11-1是圆锥缩放管管外壁显示的波谷部；12是圆锥缩放管段；13供与管板焊接的直管段。图3中，10-2是圆锥缩放管管内壁显示的波峰部；11-2是圆锥缩放管管内壁显示的波谷部。
具体实施方式
实施例1.圆锥缩放管的制造首先研究设计出圆锥缩放管特殊的波峰与波谷几何形状、参数，研制出成型工装和设备，管材(内、外表面都光滑的普通钢管)下料——挤压成型-热处理-换热管校直-管头焊接部位抛光。制造时，使用自制的成型设备，热处理炉，调直机。获得管的外壁显示波峰10-1 ；管的外壁显示波谷11-1 ；管的内壁显示波峰10-2 ； 管的内壁显示波谷11-2 ；管的换热工作段为连续套叠的圆锥缩放管段3 ；管的两端连接供与管板焊接的直管段4。2.再按常规列管换热器制造方法制造圆锥缩放管换热器其他部件制造及总装管板、折流板等制造-管束组装焊接-换热器壳体、封头、管箱制造-管束试压-管束穿装-总装配-试压-防腐-检验-出厂。换热管8与管板2的结合部，可以采用焊接法或胀管法固定，再将外壳1覆盖连接，管箱(封头)3对接；分别焊接上料液进、出口 4、5和换热介质进、出口 6、7，打压、测试， 合格后本实用新型制造完成。经试用，与常规普通钢管(光管)列管换热器比较，传热速度提高约2 3倍，既继承了列管式换热器坚固、耐用、安全、可靠等优点，同时又克服了其换热能力差、易结垢等缺点；达到了节约能耗，提高效率，不易堵塞，不易结垢，运行平稳的预期发明目的。
权利要求1.一种圆锥缩放管换热器，包括设置在壳体内管板上的换热管束，其特征是所述的换热管束由并列的圆锥缩放管构成。
2.按照权利要求1所述的圆锥缩放管换热器，其特征是所述的圆锥缩放管束中的圆锥缩放管，是由连续套叠的圆锥管构成，上一节圆锥管的小径端插接在下一节圆锥管的大径端内，循环往复；圆锥管的大径端构成圆锥缩放管的波峰，圆锥管的小径端构成圆锥缩放管的波谷。
3.按照权利要求1所述的圆锥缩放管换热器，其特征是所述的圆锥缩放管束中的圆锥缩放管的波峰和波谷的比值设置为波峰直径波谷直径=1 0. 6 0. 9。
4.按照权利要求1所述的圆锥缩放管换热器，其特征是所述的圆锥缩放管束中的圆锥缩放管的管径和波距的比值设置为管径波距=1 0. 3 1。
专利摘要圆锥缩放管换热器，换热管束是并列的圆锥缩放管，缩放管由连续套叠的圆锥管构成；大径端构成波峰，小径端构成波谷。波峰直径∶波谷直径＝1∶0.6～0.9。管径∶波距＝1∶0.3～1。优点是传热效率高，流体流动时因管内外截面连续不断地突变形成强烈湍流和扰动，传热系数高；不易结垢，运行中介质呈湍流状态，固体微粒难以沉积结垢；缩放管有微量的轴向伸缩变形，曲率会随之变化，因垢层和圆锥缩放管的线膨胀系数相差较大产生拉脱力，垢层自动破裂而脱落；管路通道大，压降小、节能效果明显，不存在堵塞问题。有自动补偿功能，由于圆锥缩放管的特殊结构形状，波峰与波谷的存在使其轴向伸缩能力增强。
文档编号F28F1/08GK201974083SQ20112007572
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月22日 优先权日2011年3月22日
发明者张希孔, 韩吉中 申请人:淄博万昌化工设备有限公司