一种换热系数增强型换热套管

摘要

本实用新型公开了一种换热系数增强型换热套管，属于换热技术领域，包括外套管、内套管以及纵向设置在内套管上的翅片；解决了现有翅片管换热器中，换热介质通过换热通道时，由于换热介质作为流体存在一定的粘滞性，使得翅片表面换热介质流速较小而未与换热介质接触的部分流速较快，因而换热系数较低的技术问题。本实用新型换热系数增强型换热套管，能够更好的用于管道表面的换热工作，适用范围广，换热效率高。

说明书

技术领域

本实用新型涉及换热技术领域，具体涉及一种换热系数增强型换热套管。

背景技术

换热套管是用两种尺寸不同的管路组合而成套管，即包括同心间隔设置的外管和内管，两种不同的介质在内管及外管和内管之间流动以达到换热的效果，换热套管的换热性能是衡量其好坏的重要指标之一。而换热性能可以通过换热系数来体现，主要是指流体与固体表面之间对流换热性能的参数，即物体表面与附近温度差为1K作用下，单位时间在单位面积上通过对流与附近空气交换的热量，单位为W/(m²K)；其值与换热过程中换热介质的物理性质、换热表面的形状、换热部位以及换热介质的流速密切相关，通常来说，表面附近的换热介质流速越大，其表面对流换热系数也愈大，所述的对流换热系数一般用经验公式计算。目前在管内沿管长度方向上纵向设置有翅片的换热套管中，因为换热介质作为流体存在一定的粘滞效应，因而换热介质在与内管接触的表面流速并不快，大部分换热介质都从中间部分流走，换热效率相较与其他换热套管并不高，换热系数增加也不明显。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

通常在沿管长度方向上纵向设置有翅片的换热套管中，换热介质在流经内管表面时流速通常因为收到流体粘滞性的影响而速度较慢，换热系数变化较小，影响换热效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种换热系数增强型换热套管，以解决现有技术中换热介质在换热管体表面流速较慢的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种换热系数增强型换热套管，包括套管本体，所述的套管本体包括外管和同心间隔设置在其内部的内管，所述外管内壁上设置有多个扰流结构；所述内管的外壁上沿长度方向设置有多个用于增大换热面积的翅片；所述外管与内管相隔空心部分为第一换热通道，内管的腔体为第二换热通道。

可选的或优选的，所述的扰流结构为扰流片。

可选的或优选的，所述扰流片沿外管长度方向环形阵列设置在外管内壁上。

可选的或优选的，所述的翅片沿内管长度方向环形阵列设置在内管外壁上。

可选的或优选的，所述的扰流片与翅片沿管长度方向上间隔设置。

可选的或优选的，所述扰流片在靠近内管的部分设置有用于使液体加速通过的空间。

可选的或优选的，所述的第一换热通道与第二换热通道内换热介质流向相同或者相反。

基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：

本实用新型提供的换热系数增强型换热套管，通过在纵向翅片间设置扰流结构，改变贴近外管内壁以及处于第一换热通道中间部分换热介质的流动方向，使换热介质在换热表面的流速增加，提高换热系数以及换热效率。且本换热套管适用范围交广，同样可以适应较大直径的管道表面换热工作。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是图1在A-A方向的剖视图；

图3是本实用新型实施例换热通道内流体相同流向示意图；

图4是本实用新型实施例换热通道内流体相反流向示意图。

图中：1、外管；2、内管；3、翅片；4、扰流片；5、第一换热通道；6、第二换热通道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图4，本实用新型提供了一种换热系数增强型换热套管，包括套管本体，所述的套管本体包括外管和同心间隔设置在其内部的内管，所述外管内壁上设置有多个扰流结构；所述内管的外壁上沿长度方向设置有多个用于增大换热面积的翅片；所述外管与内管相隔空心部分为第一换热通道，内管的腔体为第二换热通道。

作为可选的实施方式，所述的扰流结构为扰流片4。

作为可选的实施方式，所述扰流片4沿外管1长度方向环形阵列设置在外管1内壁上。

作为可选的实施方式，所述的翅片3沿内管2长度方向环形阵列设置在内管2外壁上。

作为可选的实施方式，所述扰流片4在靠近内管2的部分设置有用于使液体加速通过的空间，该预留空间根据不同尺寸型号的换热套管进行调整，需经过相关计算后进行调整。

作为可选的实施方式，所述的扰流片4与翅片3沿管长度方向上间隔设置。

在本实施例中，所述的扰流片4采用矩形金属片，其尺寸根据管径的不同而采用不同的尺寸；所述的翅片3和扰流片4在换热套管中设置的数量以及密度，在经过流体力学相关计算后得出。

作为可选的实施方式，所述的第一换热通道5与第二换热通道6内换热介质流向相同或者相反。

在本实施例中，所述第二换热通道6内液体流向与第一换热通道5内换热介质流动方向相反，提高两种换热流体的相对移动速度，以提高换热效率。

本实用新型提供的一种换热系数增强型换热套管具体工作过程为：所述第二换热通道6内通入待交换热量液体，第一换热通道5内通入换热介质，换热介质可从一端进液口流入，从另一端出液口流出，经处理后再由进液口进入，循环进行换热工作；在第一换热通道5内部，由于受到扰流片4的影响，部分换热介质流体向换热表面管体靠近，因而管体的换热表面的换热介质流速增加，换热系数因而增大，最终提高换热效率。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。