一种带折流功能的强化传热换热管及换热器的制作方法

本技术涉及一种工业热交换设备，尤其涉及一种管内设置内插件、具有强化传热作用的换热管及使用该种换热管的换热器。

背景技术：

1、换热器是进行热交换操作的通用工艺设备，广泛应用于化学、石油、石油化学、动力、食品、冶金、原子能等工业部门中。特别是在石油炼制和化学加工装置中，占有重要地位。近年来，国家大力推进节能减碳、环境保护的战略，化工行业对高效节能换热器的需求量随之增大，而强化传热是合理利用能源，节约能源的重要途径。换热器换热管内插件技术就是一种结构简单，方便易行的强化传热技术。

2、管内插件的种类很多，常见的管内插件有扭带、螺旋线圈、螺旋弹簧等，它们的结构简单，价格低廉，制造也较为方便，能够一定程度上实现管内强化换热的效果。但是，这些插件对于换热管内流体的扰流程度不够强，同时也不能增加流体的停留时间，为了改进这一缺陷，本实用新型设计一种换热管内设置带折流功能内插件的换热器。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对现有的换热管内的插件存在扰流程度不够强，同时也不能增加流体的停留时间的问题，设计一种带折流功能的强化传热换热管及使用该换热管的换热器。

2、本实用新型的技术方案之一是：

3、一种带折流功能的强化传热换热管，包括管体5，其特征在于：所述的管体5中安装有强化传热用的折流插件1，该折流插件1将管体5内分割成两部分，两部分之间通过折流插件1上的开窗结构互通；所述折流插件1由一块矩形板条加工而成，其上的开窗结构包含了窗口2和折流挡板3。

4、所述的折流挡板3与折流插件1主体平面呈一定夹角，该夹角范围为30°~90°，所述折流挡板3左右交替布置在折流插件1的两侧。

5、所述的折流挡板3由矩形板条的折流插件1冲压折弯而成，形式为单弓形结构。

6、所述的折流插件1上的折流挡板与其主体板体之间通过焊接方式连接，形式为单弓形结构或双弓型结构。

7、所述的窗口和折流挡板形状为四边形、半圆形、葫芦形或者多种形状的组合。

8、所述的折流插件1与管体5为固定连接或可拆卸连接。

9、本实用新型的技术方案之二是：

10、一种换热器，包括换热器壳体、折流板、管板、管箱、换热管束、封头及进出口部件，其特征在于：所述换热管束为上述的带折流功能的强化传热换热管组成。

11、根据换热器中换热介质的性质、流量、允许压降以及换热管的尺寸，经过具体计算从而确定折流插件1中开窗结构的窗口2和折流挡板3的形式和数量。

12、本实用新型的有益效果：

13、1、本实用新型的强化传热换热管，折流插件对换热管中心部分流体的阻挡作用使中心流体向管壁边界层流动，中心流体与边界层流体混合并相互扰动，能够促进中心流体与边界层流体的置换，减薄边界层厚度，强化换热。

14、2、折流插件对流体的阻挡作用使换热管内纵向流动的流体改变流动方向，沿径向穿过折流插件的开窗结构，使得管内流体在管内的流程增加，参与换热的时间加长，同时管内流体流速增加，使得管程中主体流体的传热系数提高，强化传热。

技术特征：

1.一种带折流功能的强化传热换热管，包括管体（5），其特征在于：所述的管体（5）中安装有强化传热用的折流插件（1），该折流插件（1）将管体（5）内分割成两部分，两部分之间通过折流插件（1）上的开窗结构互通；所述折流插件（1）由一块矩形板条加工而成，其上的开窗结构包含了窗口（2）和折流挡板（3）。

2.根据权利要求1所述的带折流功能的强化传热换热管，其特征在于：所述的折流挡板（3）与折流插件（1）主体平面呈一定夹角，该夹角范围为30°~90°，所述折流挡板（3）左右交替布置在折流插件（1）的两侧。

3.根据权利要求1所述的带折流功能的强化传热换热管，其特征在于：所述的折流挡板（3）由矩形板条的折流插件（1）冲压折弯而成，形式为单弓形结构。

4.根据权利要求1所述的带折流功能的强化传热换热管，其特征在于：所述的折流插件（1）上的折流挡板与其主体板体之间通过焊接方式连接，形式为单弓形结构或双弓型结构。

5.根据权利要求1-4任一所述的带折流功能的强化传热换热管，其特征在于：所述的窗口和折流挡板形状为四边形、半圆形或葫芦形。

6.根据权利要求5所述的带折流功能的强化传热换热管，其特征在于：所述的折流插件（1）与管体（5）为固定连接或可拆卸连接。

7.一种换热器，包括换热器壳体、折流板、管板、管箱、换热管束、封头及进出口部件，其特征在于：所述换热管束由权利要求1-6任一所述的带折流功能的强化传热换热管组成。

技术总结
一种带折流功能的强化传热换热管及其换热器，所述换热管包括管体（5），其特征在于：所述的管体（5）中安装有强化传热用的折流插件（1），该折流插件（1）将管体（5）内分割成两部分，两部分之间通过折流插件（1）上的开窗结构互通；所述折流插件（1）由一块矩形板条加工而成，其上的开窗结构包含了窗口（2）和折流挡板（3）。本技术的强化传热换热管，折流插件对换热管中心部分流体的阻挡作用使中心流体向管壁边界层流动，中心流体与边界层流体混合并相互扰动，能够促进中心流体与边界层流体的置换，减薄边界层厚度，强化换热。

技术研发人员：郭宏新,高原原,李晖,汪芳,郭海纬
受保护的技术使用者：江苏中圣压力容器装备制造有限公司
技术研发日：20230505
技术公布日：2024/1/14